JP5153763B2 - Method and apparatus for analyzing isotope ratio - Google Patents

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Description

本発明は、少なくとも1つの試料ガスおよび/または少なくとも1つの標準ガスが少なくとも1個のオープンスプリット(offene Kopplung)を経て少なくとも1個の分析装置に供給され、キャリアガスを付加することが可能である、同位体比を分析するための方法に関する。本発明はさらに、オープンスプリットを備え、このオープンスプリットが混合領域と待機領域とを有し、この際、試料ガス、キャリアガスおよび/または標準ガスのための毛管と、ガスを取り出すための毛管、特にガスを分析装置に供給するための毛管が、待機領域に配置され、この際、毛管が混合領域の中へまたは混合領域に近づくように及び再び戻るように移動可能である、特に上記方法を実施するための、少なくとも1個の分析装置にガスを供給する装置に関する。   In the present invention, at least one sample gas and / or at least one standard gas is supplied to at least one analyzer via at least one open split, and a carrier gas can be added. , Relates to a method for analyzing isotope ratios. The invention further comprises an open split, the open split having a mixing area and a waiting area, wherein a capillary for the sample gas, carrier gas and / or standard gas, a capillary for taking out the gas, In particular the method described above, in which a capillary for supplying gas to the analyzer is arranged in the waiting area, where the capillary can be moved into or out of the mixing area. The invention relates to an apparatus for supplying gas to at least one analytical device for implementation.

同位体比を測定するための装置の特徴は、分別を生じないように、すべての構成要素を構成しなければならないことにある。この分別は例えば拡散によって輸送が生じる場所ならどこでも発生する。   A feature of the apparatus for measuring isotope ratios is that all components must be configured so that no fractionation occurs. This separation occurs wherever transport occurs, for example by diffusion.

同位体比の分析に適した質量分析計(同位体質量分析計またはIRMS)とガスクロマトグラフィ装置との間のインターフェースとしてのオープンスプリットは例えば特許文献1に記載されている。この特許文献1には、キャリアガスとしてヘリウムを使用する場合の、CO2とN2の分析が述べられている。供給されるキャリアガスの量は、分析すべき両ガスの希釈を互いに適合させることができるようにするために変更可能である。キャリアガス量の変更は適当な弁を介してあるいはオープンスプリットに挿入される毛管の位置変更によって行われる。いろいろなガス流およびガス量を、得ようとする結果に従って、正しく調節できるようにするために、操作者は非常に多くの経験を必要とする。分析結果は操作者の器用さに左右され、多かれ少なかれ偶然的に変動する。
独国特許出願公開第4333208A1号明細書
For example, Patent Document 1 discloses an open split as an interface between a mass spectrometer (isotope mass spectrometer or IRMS) suitable for isotope ratio analysis and a gas chromatography apparatus. This Patent Document 1 describes the analysis of CO2 and N2 when helium is used as a carrier gas. The amount of carrier gas supplied can be varied so that the dilutions of both gases to be analyzed can be matched to each other. The amount of carrier gas is changed through an appropriate valve or by changing the position of a capillary inserted into an open split. The operator needs a great deal of experience to be able to adjust the various gas flows and gas volumes correctly according to the results to be obtained. The analysis results depend on the operator's dexterity and vary more or less accidentally.
German Patent Application Publication No. 4333208A1

本発明の課題は、同位体比を分析するための冒頭に述べた方法を改良することである。特に、分析結果が実際の比を一層正確に表すようにすべきである。   The object of the present invention is to improve the method described at the outset for analyzing isotope ratios. In particular, the analysis results should more accurately represent the actual ratio.

本発明に係る方法は、それぞれのキャリアガスを供給することによってあるいは試料ガスを分析装置に直接供給することによって、分析装置に達する試料ガスおよび/または標準ガスの濃度を調整することを特徴とする。好ましくはコンピュータ制御による調整、特にセンサ情報に基づいてフィードバックする方法および/または以前に使用したパラメータを繰り返す方法による調整が行われる。調整の概念は原則的に広く解釈すべきであり、フィードバックしない調節または制御と、(オートメーション化技術におけるような)フィードバックする狭い意味の調整とを含んでいる。調整はソフトウェアまたはハードウェアによって実現可能である。好ましくはプログラム制御される調整である。少なくともキャリアガス用のこのような公知のアジャスタとして、例えばオープンスプリットに入る毛管のための電子的に調整可能な弁および/またはアクチュエータが調整される。調整はキャリアガス供給をゼロまで調整する可能性も含んでいる。さらに、試料ガスと標準ガスはオープンスプリットに入る前に既にキャリアガスを含むことができる(予備混合ガス)。   The method according to the invention is characterized in that the concentration of the sample gas and / or standard gas reaching the analyzer is adjusted by supplying the respective carrier gas or by supplying the sample gas directly to the analyzer. . Adjustments are preferably made by computer control, in particular by feedback based on sensor information and / or by repeating previously used parameters. The concept of adjustment should in principle be interpreted broadly and includes adjustment or control without feedback and adjustment in the narrow sense of feedback (as in automation technology). The adjustment can be realized by software or hardware. The adjustment is preferably program-controlled. As such a known adjuster for at least the carrier gas, for example, an electronically adjustable valve and / or actuator for a capillary entering an open split is adjusted. Adjustment also includes the possibility of adjusting the carrier gas supply to zero. Furthermore, the sample gas and the standard gas can already contain a carrier gas before entering the open split (preliminary gas mixture).

分析装置として、好ましくは質量分析計、特に同位体比測定のために適した質量分析計(IRMS)が設けられる。しかし、本発明はこれに限定されない。他の例えば光学式分析器、分光計、干渉計、分光分析計等を使用することができる。   The analyzer is preferably a mass spectrometer, in particular a mass spectrometer (IRMS) suitable for isotope ratio measurements. However, the present invention is not limited to this. Other, for example, optical analyzers, spectrometers, interferometers, spectrometers, etc. can be used.

本発明の有利な実施形では、少なくとも1つのガス、すなわち試料ガス、キャリアガス、標準ガスのうちの少なくとも1つのガスのためのオープンスプリットが、異なる有効流量を有する毛管を備え、そして所望の流量を有する毛管を選択および作動させることによってガス流が調整される。付加的にまたは代替的に、ガス流が他の方法、例えば調整可能な弁によって調整される。最初に、所定の毛管の選択に基づいて大まかな調整を行い、そして適当なアクチュエータによって微細な調節を行うことができる。個々の毛管の異なる有効流量は、例えば毛管の異なる横断面積または長さによってあるいは例えば毛管の端部分の特定の横断面収縮部によって生じる。各々のガスのために複数の毛管を設けることができる。   In an advantageous embodiment of the invention, the open split for at least one of the gases, i.e. sample gas, carrier gas, standard gas, comprises capillaries with different effective flow rates and the desired flow rate The gas flow is regulated by selecting and actuating a capillary with Additionally or alternatively, the gas flow is adjusted by other methods, such as adjustable valves. Initially, rough adjustments can be made based on a predetermined capillary selection, and fine adjustments can be made by appropriate actuators. Different effective flow rates of the individual capillaries are caused, for example, by different cross-sectional areas or lengths of the capillaries or, for example, by specific cross-sectional contractions at the end portions of the capillaries. Multiple capillaries can be provided for each gas.

その都度のキャリアガスの流入だけが調整され、残りのガス流が調整されないままであると有利である。この手段は装置構造と、調整システム内の切換え技術的またはプログラミング技術的作業を簡単にする。   It is advantageous if only the inflow of the carrier gas is adjusted in each case and the remaining gas flow remains unregulated. This measure simplifies the device structure and the switching or programming technical work in the adjustment system.

キャリアガスの供給が段階的に変更され、同じかまたは異なる規模の並列のキャリアガス分割流が、作動可能および互いに組み合わせ可能であり、その結果生ずる一つのキャリアガス流を調整できると有利である。   Advantageously, the supply of carrier gas is changed in stages so that parallel carrier gas split flows of the same or different scale can be actuated and combined with each other and the resulting single carrier gas flow can be adjusted.

試料ガスおよび/または標準ガスの濃度が、少なくとも分析装置にとって最適な測定範囲において、ほぼ一定のままであるように、その都度のキャリアガスの流入が調整されると有利である。試料ガスの体積流量は使用される源に依存して変動する。例えばガスクロマトグラフまたは元素分析器からガスを供給することが知られている。その際、試料の量は、試料毛管を通ってオープンスプリッタに流入するガス流内で変動する。これはキャリアガスを相応して流入させることによって相殺可能であるので、試料ガスは常に分析装置にとって最適な濃度で達する。これは標準ガスについても同様に当てはまる。   It is advantageous if the inflow of the carrier gas is adjusted in each case so that the concentration of the sample gas and / or the standard gas remains substantially constant, at least in the measurement range optimum for the analyzer. The volumetric flow rate of the sample gas varies depending on the source used. For example, it is known to supply gas from a gas chromatograph or elemental analyzer. In so doing, the amount of sample varies within the gas stream flowing through the sample capillary into the open splitter. This can be offset by a corresponding flow of carrier gas, so that the sample gas always reaches the optimum concentration for the analyzer. The same applies to the standard gas.

多数の用途、特に標準ガスの正確な希釈のために、希釈制御と分析器信号との関係を予め記録し、そして予め較正した調節を測定過程で直接使用することが得策である。これは後述する本発明にかかる漸次的な流れ調整/制御との関連においてきわめて効果的である。すなわち、本来の測定プロセス中の再調整を完全に除去することができる。   For many applications, particularly for accurate dilution of standard gases, it is advisable to pre-record the relationship between dilution control and analyzer signal and to use pre-calibrated adjustments directly in the measurement process. This is extremely effective in connection with the gradual flow adjustment / control according to the present invention described later. That is, readjustment during the original measurement process can be completely eliminated.

本発明の有利な他の実施形では、試料ガスと標準ガスがほぼ同じ強度の信号を分析装置に供与するように、交互に連続した測定を行う間にそれぞれのキャリアガスの流入が調整される。試料ガスと標準ガスは通常のごとく、キャリアガスと一緒に交互に分析器に供給される。測定の不正確さを低下させるために、試料ガス測定および/または標準ガス測定中のキャリアガス流入は、できるだけ同じ信号強度が分析器に達するように調整される。質量分析計の使用の際、これは、試料ガスと標準ガスが質量分析計の検出器で単位時間あたりほぼ同じヒット数を生じるようにキャリアガスを供給することを意味する。その際、キャリアガスの流入を調整するために、強度のフィードバックを行うことができる。   In another advantageous embodiment of the invention, the inflow of the respective carrier gas is adjusted during alternating successive measurements so that the sample gas and the standard gas provide a signal of approximately the same intensity to the analyzer. . As usual, the sample gas and the standard gas are alternately supplied to the analyzer together with the carrier gas. In order to reduce measurement inaccuracies, the carrier gas inflow during the sample gas measurement and / or the standard gas measurement is adjusted so that as much signal intensity as possible reaches the analyzer. In using a mass spectrometer, this means that the carrier gas is supplied so that the sample gas and the standard gas produce approximately the same number of hits per unit time at the detector of the mass spectrometer. In this case, strength feedback can be performed to adjust the inflow of the carrier gas.

試料ガスの濃度が分析器によって行われる測定から求められ、測定の結果がその都度のキャリアガスの流入調整のために使用されると有利である。この実施形の場合、分析器の測定結果が制御回路に供給される。それに基づいて、試料ガスおよび/または標準ガスのため、さらに後続の測定のためにキャリアガスの流入を調整することができる。   It is advantageous if the concentration of the sample gas is determined from the measurements made by the analyzer and the results of the measurements are used for adjusting the inflow of the carrier gas in each case. In this embodiment, the measurement result of the analyzer is supplied to the control circuit. Based on that, the inflow of the carrier gas can be adjusted for the sample gas and / or standard gas and for subsequent measurements.

試料ガスが分析器に入る前、特にオープンスプリットに入る前の濃度測定から、試料ガスの濃度が求められ、測定の結果がキャリアガスの流入調整のために使用されると有利である。これは上述の調整の代替または補足である。   It is advantageous if the concentration of the sample gas is determined from the concentration measurement before the sample gas enters the analyzer, in particular before entering the open split, and the result of the measurement is used for adjusting the inflow of the carrier gas. This is an alternative or supplement to the adjustments described above.

本発明の発展形態では、試料ガスの濃度が熱伝導率から求められる。それに適した検出器は知られており、キャリアガス流入調整のための制御回路内に比較的に簡単に統合可能である。   In the development of the present invention, the concentration of the sample gas is obtained from the thermal conductivity. Suitable detectors are known and can be integrated relatively easily in a control circuit for adjusting the carrier gas inflow.

オープンスプリットが並流原理で作動すると有利である。これはこの方法を実施する場合の装置構成と、流れ技術的なパラメータの管理を容易にする。   It is advantageous if the open split operates on the co-current principle. This facilitates management of apparatus configuration and flow technical parameters when implementing this method.

本発明の他の思想では、2つ以上の試料ガスをオープンスプリットに供給することができ、この際、各試料ガスについてキャリアガスの流入が調整される。これにより、異なる試料ガスの測定を互いに比較することができる。従って、複数のオープンスプリットの準備および設置を回避することができる。   In another concept of the present invention, two or more sample gases can be supplied to the open split, and at this time, the inflow of the carrier gas is adjusted for each sample gas. Thereby, measurements of different sample gases can be compared with each other. Therefore, preparation and installation of a plurality of open splits can be avoided.

本発明の発展形態では、試料ガスを、オープンスプリットに入る前に2つ以上の部分ガス流に分割することができ、この部分ガス流がオープンスプリットに供給される。好ましくは、試料ガスが2つ以上の毛管に分割される。これらの毛管は、オープンスプリット内に互いに並行に入っている。異なる毛管内の部分ガス流には、オープンスプリットに入る前に、異なる方法で影響を与えることができ、例えば物理的または化学的に変化させることができる。さらに、異なる毛管の使用も可能である。   In a development of the invention, the sample gas can be divided into two or more partial gas streams before entering the open split, and this partial gas stream is fed to the open split. Preferably, the sample gas is divided into two or more capillaries. These capillaries run parallel to each other in an open split. The partial gas flow in different capillaries can be influenced in different ways before entering the open split, for example it can be changed physically or chemically. Furthermore, the use of different capillaries is possible.

少なくとも1つの部分ガス流が、オープンスプリットに入る前に、トラップを通って案内され、それによってこの部分ガス流に含まれる成分または物質の少なくとも一部が取り除かれると有利である。例えば、CO2とN2を一緒に含む試料ガスを、N2測定時に邪魔になるCO2を取り除くアスカライト(Ascarite)トラップに通して案内することができる。CO2は、長い尾部によって、後続のN2測定の邪魔になる好ましくない特性を有する。本発明に係る方法では、この場合CO2を含んでいなくそしてN2の質的に高価値の測定を可能にする部分ガス流を作ることができる。   Advantageously, at least one partial gas stream is guided through the trap before entering the open split, thereby removing at least part of the components or substances contained in this partial gas stream. For example, a sample gas containing CO2 and N2 can be guided through an Ascarite trap that removes CO2 that becomes an obstacle during N2 measurement. CO2 has an undesirable characteristic that interferes with subsequent N2 measurements due to its long tail. The method according to the invention makes it possible in this case to produce a partial gas stream which does not contain CO2 and which allows a qualitatively valuable measurement of N2.

2つのクロマトグラフのピークの間に、(例えば通過する標準ガスの測定のための)時間を作るために、場合によっては遅延ループ、例えば適当な長さの毛管の形をした遅延ループを接続することができる。   In order to make time between two chromatographic peaks (for example for the measurement of the passing standard gas), a delay loop, for example a delay loop in the form of a capillary of appropriate length, is connected in some cases be able to.

本方法は軽量元素〜中量元素の同位体比を分析する。試料ガスは特に、ガス相に移行可能なこれらの元素の化合物である。例えばH2、CO2、CO、N2、SO2、N2O、NO、SF6、SF3、SO、Cl2、希ガスである。H、C、N、O、S、Clの化合物、特にH2、CO2、CO、N2が好ましい。   This method analyzes the isotope ratio of light to medium elements. The sample gas is in particular a compound of these elements that can be transferred to the gas phase. For example, H2, CO2, CO, N2, SO2, N2O, NO, SF6, SF3, SO, Cl2, and a rare gas. Compounds of H, C, N, O, S and Cl, particularly H2, CO2, CO and N2 are preferred.

本発明の他の思想によれば、試料ガスと標準ガスが異なるオープンスプリットを経てキャリアガスと共にまたはキャリアガスなしに分析装置に供給される。従って、この代替的方法では、試料ガスが標準ガスと異なるオープンスプリットを経て供給される。混合および希釈のためにキャリアガスを両オープンスプリットに供給することができる。   According to another idea of the present invention, the sample gas and the standard gas are supplied to the analyzer with or without the carrier gas via an open split. Therefore, in this alternative method, the sample gas is supplied via an open split different from the standard gas. Carrier gas can be supplied to both open splits for mixing and dilution.

両オープンスプリットの少なくとも1つへのキャリアガスの供給が、キャリアガス流を複数の並行な部分ガス流に分割することによって調節され、この部分ガス流の1つまたは複数が選択されてオープンスプリットに供給されると有利である。部分ガス流は互いに並列にオープンスプリット内に達するか、あるいはオープンループに入る1つのキャリアガス流に前もって合流させる。個々の部分ガス流を遮断または通過させることにより、生ずるキャリアガスを所望の流量を持って調節することができる。   The supply of carrier gas to at least one of the two open splits is regulated by dividing the carrier gas stream into a plurality of parallel partial gas streams, one or more of which are selected to open splits It is advantageous if supplied. The partial gas streams reach the open split in parallel with each other or are pre-merged into one carrier gas stream that enters the open loop. By blocking or passing individual partial gas streams, the resulting carrier gas can be adjusted to the desired flow rate.

並列の部分ガス流の一部またはすべては好ましくは異なる規模である。これにより、生ずるキャリアガス流の調節時にきわめて多数のバリエーションが可能になる。   Some or all of the parallel partial gas streams are preferably of different scale. This allows a great number of variations when adjusting the resulting carrier gas flow.

本発明の他の思想によれば、試料ガスが、オープンスプリットに供給される前に、オープンスプリットに案内される流れと、この流れから分割された、オープンスプリットに供給されない流れとに分割される。これにより、多すぎる試料ガス流を少ない流量に減らすことができるので、所望の試料ガス流だけがオープンスプリットに達する。   According to another idea of the invention, before the sample gas is supplied to the open split, the sample gas is split into a flow guided to the open split and a flow split from this flow and not supplied to the open split. . Thereby, too much sample gas flow can be reduced to a low flow rate, so that only the desired sample gas flow reaches the open split.

本発明に係る装置は、試料ガスのための2本以上の毛管が設けられていることと、これらの毛管がそれぞれ、混合領域と待機領域の間の移動のための固有の駆動装置を備えていることを特徴とする。この装置によって、複数の試料を同時におよび/または同じ装置条件で、1個以上の分析器または分析装置に供給することができる。従って、測定の実施前に通常行われる較正をかなり簡素化することができる。というのは、最も有利な場合には、1個のオープンスプリットによって作業が行われるからである。好ましくは標準ガスと試料ガスのために、複数の毛管がオープンスプリット内に設けられ、場合によっては異なるキャリアガスのために複数の毛管がオープンスプリット内に設けられる。   The device according to the invention is provided with two or more capillaries for the sample gas, and each of these capillaries is provided with a unique drive for movement between the mixing area and the waiting area. It is characterized by being. With this apparatus, multiple samples can be supplied to one or more analyzers or analyzers simultaneously and / or under the same apparatus conditions. Thus, the calibration usually performed before the measurement is performed can be considerably simplified. This is because, in the most advantageous case, the work is performed by one open split. Preferably, a plurality of capillaries are provided in the open split for the standard gas and the sample gas, and in some cases a plurality of capillaries are provided in the open split for different carrier gases.

毛管用の駆動装置がアクチュエータであると有利である。その際、毛管用の駆動装置が共通の中央制御ユニットによって制御可能であるので、毛管はコンピュータ支援によって移動可能であり、必要な毛管だけを混合領域内におき、不要な毛管は待機領域に待機させられる。   Advantageously, the capillary drive is an actuator. In this case, the capillary drive can be controlled by a common central control unit, so that the capillary can be moved with computer assistance, leaving only the necessary capillaries in the mixing area and waiting for unnecessary capillaries in the waiting area. Be made.

本発明の他の思想によれば、待機領域が混合領域よりも大きな横断面積を有する。待機領域の大きな横断面積は多数の毛管を収容するために望ましい。混合領域の比較的小さな横断面積は、ガスの溢流や混合時のむだ時間を短縮する。なぜなら、混合領域の比較的小さな横断面積によって、混合領域の体積も大幅に減るからである。   According to another idea of the invention, the waiting area has a larger cross-sectional area than the mixing area. A large cross-sectional area of the waiting area is desirable to accommodate a large number of capillaries. The relatively small cross-sectional area of the mixing zone reduces gas overflow and dead time during mixing. This is because the volume of the mixing region is greatly reduced due to the relatively small cross-sectional area of the mixing region.

待機領域の横断面積が、混合領域の横断面積の少なくとも2倍、好ましくは少なくとも5倍の大きさであると有利である。毛管の数と必要スペースに応じて、横断面比も大幅に一層大きくすることができる。   Advantageously, the cross-sectional area of the waiting area is at least twice, preferably at least five times as large as the cross-sectional area of the mixing area. Depending on the number of capillaries and the required space, the cross-sectional ratio can also be significantly increased.

本発明の他の思想によれば、オープンスプリットが混合領域と待機領域との間に、ほぼ円錐状の形を有しかつ横断面積が混合領域の方へ縮小している漏斗状範囲を有する。この形状によって、待機領域と混合領域との間で毛管を問題なく移動させることができる。毛管は好ましくは柔軟に曲げることができ、漏斗状範囲において壁に沿わせることができる。   According to another idea of the invention, the open split has a funnel-shaped area between the mixing area and the waiting area having a substantially conical shape and a cross-sectional area decreasing towards the mixing area. With this shape, the capillary can be moved between the waiting area and the mixing area without any problem. The capillaries are preferably bendable flexibly and can follow the walls in the funnel region.

(毛管の方向の)混合領域の長さが混合領域の幅よりも長く、特に2〜3倍の長さであると有利である。他の比も可能である。混合領域の体積の制限が重要である。さらに、混合領域内に毛管を異なる位置に配置することができる。   It is advantageous if the length of the mixing zone (in the direction of the capillaries) is longer than the width of the mixing zone, in particular 2-3 times longer. Other ratios are possible. Limiting the volume of the mixing zone is important. Furthermore, the capillaries can be arranged at different positions in the mixing region.

本発明の発展形態では、ガスを取り出すための毛管の待機領域内の待機位置を、その他の毛管の待機位置よりも混合領域に近い位置にすることができる。ガスを取り出すための毛管は、例えば同位体質量分析計または同位体比を検査するための他の分析器まで案内されている。ガスを取り出すための毛管の上記待機位置により、待機位置にある他の毛管からこのガスを取り出すための毛管内に物質が達しないことが保証される。   In the development of the present invention, the standby position in the standby area of the capillary for taking out the gas can be made closer to the mixing area than the standby positions of the other capillaries. The capillary for extracting gas is guided to, for example, an isotope mass spectrometer or other analyzer for examining isotope ratios. The waiting position of the capillary for taking out the gas ensures that no substance reaches the capillary for taking out this gas from the other capillaries in the waiting position.

ガスを取り出すための毛管の混合領域内の取り出し位置が、その他の毛管の混合位置よりも待機領域に接近していると有利である。それによって、ガスがガスを取り出すための毛管に入る前に、関与するガスの十分な混合、例えば試料ガスとキャリアガスの十分な混合が、最も良好な方法で行い得ることが達成される。   It is advantageous if the extraction position in the mixing area of the capillary for extracting gas is closer to the waiting area than the mixing position of the other capillaries. Thereby, it is achieved that sufficient mixing of the gases involved, for example sufficient mixing of the sample gas and the carrier gas, can be performed in the best way before the gas enters the capillary for extracting the gas.

本発明の他の思想では、ガスを取り出すための毛管が、収縮箇所を有する管に接続されている。縮小個所によって、体積流量に大きな影響を与える管の最小横断面積が正確に定められる。   In another idea of the present invention, a capillary tube for taking out gas is connected to a tube having a contracted portion. The reduction location accurately defines the minimum cross-sectional area of the tube that has a large effect on the volumetric flow rate.

ガスを取り出すための毛管が不活性化された特殊鋼からなる管に接続されていると有利である。それによって、管とそれを通るガスとの広い意味での反応(化学的反応、バックグランド効果等)が回避される。これは特に、普通の同位体比測定方法で分析されるガスに当てはまる。   It is advantageous if the capillary for taking out the gas is connected to a tube made of deactivated special steel. Thereby, a broad sense of reaction (chemical reaction, background effect, etc.) between the tube and the gas passing through it is avoided. This is especially true for gases analyzed by conventional isotope ratio measurement methods.

本発明の発展形態では、オープンスプリットが分析器内に、特に同位体質量分析計内に配置されるようにすることができる。従来の測定装置では、分析器は1個または複数の周辺部に接続される。そのために、分析器は適当なインターフェース、例えば1個以上のオープンスプリットのための接続部を備えている。従って、公知の装置の場合には、オープンスプリットは分析器の外に設けられている。これは、オープンスプリットが分析器の外の条件、例えば変化する温度にさらされることを意味する。これは室内においてもそうである。本発明に係る装置により、既存のオープンスプリットは分析器内に設けられるので、測定の精度にとって重要な周囲条件をコントロールすることができるかまたは一定に保つことができる。具体的には、分析器はケーシングを備えることができ、このケーシング内には1個以上のオープンスプリットが配置されている。試料ガス、キャリアガスおよび標準ガスの接続のためのインターフェースがオープンスプリットに接続され、このインターフェースが、ケーシングにまたはケーシングから外に案内されている。インターフェースは、弁と組み合わせられた原則的に公知の管継手である。弁は好ましくは個別的に特にコンピュータ制御によって調整可能である。中央制御ユニットは冒頭に述べた自動電子流入調整を実施する。   In a development of the invention, an open split can be arranged in the analyzer, in particular in an isotope mass spectrometer. In conventional measuring devices, the analyzer is connected to one or more peripheral parts. For this purpose, the analyzer is equipped with a suitable interface, for example a connection for one or more open splits. Thus, in the case of known devices, the open split is provided outside the analyzer. This means that the open split is exposed to conditions outside the analyzer, such as changing temperatures. This is also true indoors. With the device according to the invention, an existing open split is provided in the analyzer so that the ambient conditions important for the accuracy of the measurement can be controlled or kept constant. Specifically, the analyzer can comprise a casing, in which one or more open splits are arranged. An interface for connection of sample gas, carrier gas and standard gas is connected to the open split, and this interface is guided into or out of the casing. The interface is in principle a known pipe joint combined with a valve. The valves are preferably individually adjustable, in particular by computer control. The central control unit performs the automatic electronic inflow adjustment described at the beginning.

オープンスプリットが並流原理で、すなわちガスが同じ方向だけから流入するように構成され、そして特に混合領域の片側が閉じていると有利である。比較的に軽いキャリアガスの使用時に、待機領域は混合領域の下方に配置されている。一方、比較的に重いキャリアガスのために、逆の配置が用いられる。   It is advantageous if the open split is constructed on a co-current principle, i.e. the gas flows in only from the same direction, and in particular one side of the mixing zone is closed. When using a relatively light carrier gas, the waiting area is located below the mixing area. On the other hand, the reverse arrangement is used for a relatively heavy carrier gas.

本発明の他の思想では、ガス、すなわち試料ガス、キャリアガス、標準ガスの少なくとも1つのために、異なる有効流量を有する毛管が設けられるようにすることができる。異なる流量は例えば、異なる横断面積、特定の横断面縮小部、異なる長さ等を有する毛管によって達成され得る。適当な毛管の選択または作動により、ガスを所望の流量でオープンスプリットに適切に供給することができる。流量の微調節は付加的にまたは代替的に電子制御弁によって行うことできる。   In another idea of the invention, capillaries with different effective flow rates can be provided for at least one of the gases, ie sample gas, carrier gas, standard gas. Different flow rates can be achieved, for example, by capillaries having different cross-sectional areas, specific cross-sectional reductions, different lengths, and the like. By selection or actuation of appropriate capillaries, gas can be properly supplied to the open split at the desired flow rate. Fine adjustment of the flow rate can additionally or alternatively be performed by an electronic control valve.

所定のガス流がガス管内で調節可能である、ガスを分析装置に供給する装置であって、供給管と、少なくとも1本の後続の管と、供給管と後続の管との間に設けられた複数の弁とを備え、これらの弁が互いに並列に接続され、かつこれらの弁が段階的に、すなわちバイナリ式にまたは漸次式に切換え可能である、装置も本発明の対象である。従って、ガス管内のガス流は、1個の弁の多かれ少なかれ強い操作によっては調節されない。むしろ、1個の弁は、少ない(好ましくは2つの)不連続の切換え状態を取ることができるというのが前提である。開放した1個の弁は所定のガス流を通過させることができ、開放した2個の弁はほぼ2倍のガス流を通過させることができる、等々である。弁の段階的な開放、例えば閉鎖/4分の1開放/2分の1開放/完全開放の調節による開放も考えられる。   An apparatus for supplying a gas to an analyzer, wherein a predetermined gas flow is adjustable in a gas pipe, provided between the supply pipe, at least one subsequent pipe, and the supply pipe and the subsequent pipe A device comprising a plurality of valves, which are connected in parallel to each other, and which can be switched in stages, ie in binary or incremental fashion, is also the subject of the present invention. Thus, the gas flow in the gas pipe is not regulated by more or less powerful operation of one valve. Rather, it is assumed that a single valve can assume a few (preferably two) discontinuous switching states. One open valve can pass a predetermined gas flow, two open valves can pass almost twice as much gas flow, and so on. It is also conceivable to open the valve in stages, for example by closing / quarter opening / half opening / full opening.

適当な流量を有する特定の絞りが各弁に付設されていると有利である。その都度の弁の完全開放時にガス流は絞りを介して定められる。絞りは弁に付加的に設けられるかあるいは弁に一体化されている。   It is advantageous if a specific restriction with an appropriate flow rate is attached to each valve. At each opening of the valve, the gas flow is determined via a restriction. The throttle is additionally provided on the valve or integrated into the valve.

少なくとも2つの弁の絞りが異なっていると有利である。それによって、少ない並列弁によって、異なるガス流量を生じることができる。   It is advantageous if the at least two valves have different throttles. Thereby, different gas flow rates can be produced with fewer parallel valves.

複数の絞りが設けられ、これらの絞りの流量が同じ倍数だけ異なっていると有利である。倍数は例えば2または2.5とすることができる。その場合、流量は単位を記載しないで、1/2/4/8・・・または1/2.5/6.25/15.625、等々である。同様に、他の倍数であることもできる。   It is advantageous if a plurality of throttles are provided and the flow rates of these throttles differ by the same multiple. The multiple can be 2 or 2.5, for example. In that case, the flow rate is 1/2/4/8... Or 1 / 2.5 / 6.25 / 15.625, etc., without describing units. Similarly, it can be other multiples.

弁が、手動で、電気的にまたは電子的に制御可能であると有利である。弁は制御回路の一部であることもできる。最も簡単な実施では、弁は手動で予備調節される。   It is advantageous if the valve can be controlled manually, electrically or electronically. The valve can also be part of the control circuit. In the simplest implementation, the valve is manually pre-adjusted.

供給管と後続の管を接続するために、弁を備えていない並列管が付加的に設けられていると有利である。並列管は弁に対して並列に伸び、常に所定のガス流を流すことを確実にする。このガス流は、好ましくは、付設のオープンスプリットの最小流れ要求を満たす。   In order to connect the supply pipe and the subsequent pipe, it is advantageous if a parallel pipe without a valve is additionally provided. The parallel pipe extends in parallel with the valve to ensure that a predetermined gas flow always flows. This gas flow preferably meets the minimum flow requirements of the attached open split.

本発明の他の思想では、装置は、ガス流と他のガス流を混合するためのオープンスプリットを後続の管の後に備えていることを特徴とする。オープンスプリット内に達するガス流は弁によって調節される。   In another aspect of the invention, the apparatus is characterized by having an open split after the subsequent tube for mixing the gas flow with the other gas flow. The gas flow reaching the open split is regulated by a valve.

本発明では、後続の第2の管を設けることができ、この際、この後続の第2の管と供給管との間に複数の弁が互いに並列に配置される。従って、この供給管は後続の2本の管にガスを供給し、この際、これらの管はそれぞれのガス流を調節するために、それぞれ別個の弁群を備えている。   In the present invention, a subsequent second pipe can be provided, in which a plurality of valves are arranged in parallel between the subsequent second pipe and the supply pipe. Therefore, this supply pipe supplies gas to the subsequent two pipes, and these pipes are each provided with a separate valve group in order to regulate the respective gas flows.

後続の第2の管のための弁にそれぞれ、適当な流量を有する特定の絞りが付設されていると有利である。   It is advantageous if each of the valves for the subsequent second pipes is provided with a specific restriction with an appropriate flow rate.

本発明の他の思想では、後続の第2の管に、固有のオープンスプリット、すなわち第2のオープンスプリットが付設されている。従って、ガス流を異なる2つのオープンスプリットに分割することができる。   In another idea of the invention, the subsequent second pipe is provided with a unique open split, ie a second open split. Thus, the gas flow can be divided into two different open splits.

1個または2個のオープンスプリットの後に、分析器として質量分析計が配置されていると有利である。この質量分析計は特に、同位体質量分析計、プラズマ源を有する質量分析計(ICP−MS)、衝突セルおよび反応セルのための衝突ガス制御を行う質量分析計である。本発明に係る装置によって、好ましくは、分析器または分析装置に至るキャリアガス流または衝突ガス流が調節または制御される。   It is advantageous if a mass spectrometer is arranged as an analyzer after one or two open splits. This mass spectrometer is in particular an isotope mass spectrometer, a mass spectrometer with a plasma source (ICP-MS), a mass spectrometer that performs collision gas control for collision cells and reaction cells. The apparatus according to the invention preferably regulates or controls the carrier gas flow or collision gas flow leading to the analyzer or analysis device.

本発明では、供給管は弁を迂回するためおよびオープンスプリットに直接供給するための分岐部を備えることができる。この分岐部は絞りを備えていないかあるいは比較的に小さな絞りしか備えていないので、他の場合には最も大きな絞りを通るガス流に等しいかまたはそれよりも多いガス流が可能である。   In the present invention, the supply pipe can be provided with a branch for bypassing the valve and supplying directly to the open split. Since this bifurcation has no restriction or only a relatively small restriction, in other cases a gas flow equal to or greater than the gas flow through the largest restriction is possible.

本発明の他の思想では、オープンスプリットまたは複数のオープンスプリットの1個が高流量のガスを供給するための第1毛管と、これより低流量のガスを供給するための第2毛管を備えている。好ましくは、第1と第2の毛管を経て、異なる濃度の試料ガスが供給される一方、次の毛管を接続した後続の他の管を経て、キャリアガスがオープンスプリット内に達する。   In another aspect of the present invention, the open split or one of the plurality of open splits includes a first capillary for supplying a high flow rate gas and a second capillary for supplying a lower flow rate gas. Yes. Preferably, different concentrations of sample gas are supplied via the first and second capillaries, while the carrier gas reaches into the open split via the other subsequent tubes connected to the next capillary.

本発明では、オープンスプリットが、ガスを取り出すための毛管、すなわちガス抜き毛管(Schnueffelkapillare)を備えることができ、この毛管が第1または第2毛管に対して並流式に配置され、かつ各々の他の毛管、すなわち、第2または第1の毛管に対して向流式に配置されている。好ましくは流量の少ないガスを供給するための第2毛管が、ガス抜き毛管に対して向流式に配置されている。これに相応して、第1毛管、すなわち流量の多いガスを供給するための毛管が、ガス抜き毛管に対して並流式に配置されている。   In the present invention, the open split may comprise a capillary for extracting gas, i.e. a degassing capillary, which is arranged in a cocurrent manner with respect to the first or second capillary, and each It is arranged countercurrent to the other capillary, i.e. the second or first capillary. Preferably, a second capillary for supplying gas with a low flow rate is arranged in a countercurrent manner with respect to the degassing capillary. Correspondingly, the first capillary, i.e. the capillary for supplying the gas with a high flow rate, is arranged in a cocurrent manner with respect to the degassing capillary.

本発明の他の思想では、ガス抜き毛管は、ガスを供給するための第2毛管の内径よりも小さな外径を有する。さらに、ガス抜き毛管と第2毛管は、或る位置ではガス抜き管が第2毛管に挿入されそして他の位置では両毛管が互いに離れているように、相対的に移動可能にかつ互いに同軸に配置される。   In another idea of the invention, the venting capillary has an outer diameter that is smaller than the inner diameter of the second capillary for supplying the gas. In addition, the venting capillary and the second capillary are relatively movable and coaxial with each other such that in some locations the venting tube is inserted into the second capillary and in other locations the capillaries are separated from each other. Be placed.

本発明の他の思想では、オープンスプリットまたは複数のオープンスプリットの1個がガスを供給するための毛管を備えている。この際、この毛管は弁を介して閉鎖可能な分岐部を備えている。この弁は好ましくは毛管を通る流量またはガス流を減らす機能を有する。弁の開放時に、分岐部から部分ガス流が流れるので、然るべき部分ガス流だけが毛管を経てオープンスプリットに達する。   In another aspect of the invention, the open split or one of the plurality of open splits includes a capillary for supplying gas. In this case, the capillary has a branching portion that can be closed via a valve. This valve preferably has the function of reducing the flow rate or gas flow through the capillary. Since the partial gas flow flows from the branch when the valve is opened, only the appropriate partial gas flow reaches the open split via the capillary.

本発明の他の思想では、オープンスプリットまたは複数のオープンスプリットの1個がガスを供給するための毛管を備え、この際、2本以上の供給管がこの毛管に通じている。これにより、異なるガスまたはガス試料を毛管に供給することができる。   In another aspect of the invention, the open split or one of the plurality of open splits includes a capillary for supplying gas, wherein two or more supply pipes communicate with the capillary. This allows different gases or gas samples to be supplied to the capillaries.

本発明では、供給管が多路弁を備え、この多路弁が一方の切換え位置でオープンスプリットの方へガスを通過させ、他の切換え位置でガスを排出するようにすることができる。この多路弁は好ましくは三方弁である。この三方弁はガスをオープンスプリットの方へあるいは他の目的の方へ導く。それによって、供給管の手前に設けられた範囲、すなわちいわゆる周辺部において、一定の圧力比が達成可能である。   In the present invention, the supply pipe can be provided with a multi-way valve, and this multi-way valve can pass the gas toward the open split at one switching position and discharge the gas at the other switching position. This multi-way valve is preferably a three-way valve. This three-way valve directs the gas towards the open split or for other purposes. Thereby, a constant pressure ratio can be achieved in a range provided in front of the supply pipe, that is, in the so-called peripheral part.

本発明の他の思想では、キャリアガスを、供給管を経て異なる2個のオープンスプリットに供給可能であり、この際、試料ガスは、毛管を経て一方のオープンスプリットに供給可能であり、標準ガスは、毛管を経て他のオープンスプリットに供給可能であり、両オープンスプリットから分析装置までガス抜き毛管が案内されている。
a)キャリアガス用の第1毛管がオープンスプリットに案内され、
b)低流量の試料ガス用の第2毛管が上記オープンスプリットに案内され、
c)これより高流量の試料ガス用の第3毛管が上記オープンスプリットに案内され、
d)第4毛管がガス抜き管として上記オープンスプリットから分析装置まで案内されていることを特徴とする、試料ガスとキャリアガスを分析装置に供給する装置も、本発明の対象である。
In another idea of the present invention, the carrier gas can be supplied to two different open splits via a supply pipe, and the sample gas can be supplied to one open split via a capillary tube. Can be supplied to other open splits via capillaries, and the degassing capillaries are guided from both open splits to the analyzer.
a) The first capillary for the carrier gas is guided to the open split,
b) The second capillary for the low flow sample gas is guided to the open split,
c) A third capillary for a sample gas having a higher flow rate is guided to the open split,
d) An apparatus for supplying a sample gas and a carrier gas to the analyzer, characterized in that the fourth capillary is guided from the open split to the analyzer as a degassing pipe, is also an object of the present invention.

これに応じて、いわゆる低流量試料ガスと高流量試料ガスが同じオープンスプリットを経て分析装置に達する。   Accordingly, the so-called low flow rate sample gas and high flow rate sample gas pass through the same open split and reach the analyzer.

有利には、第1毛管の手前に、分岐部を有するキャリアガス供給管が配置され、この際、分岐部が低流量の試料ガス用の第2毛管に接続されている。分岐部に弁を設けることができる。この弁は分岐部内のガス流を遮断するかまたは通過させる。   Advantageously, a carrier gas supply pipe having a branching part is arranged in front of the first capillary, the branching part being connected to a second capillary for a low-flow sample gas. A valve can be provided at the branch. This valve blocks or passes the gas flow in the branch.

第4毛管がガス抜き管として低流量の試料ガス用の第2毛管中に有利に挿入することができる。それによって、低流量の試料ガスはガス抜き毛管に直接送られる。   The fourth capillary can be advantageously inserted into the second capillary for the low-flow sample gas as a degassing tube. Thereby, a low flow rate of sample gas is sent directly to the venting capillary.

本発明の他の特徴は特許請求の範囲とその他は明細書から明らかである。次に、図に基づいて本発明の有利な実施の形態を詳しく説明する。   Other features of the invention will be apparent from the claims and others from the description. Next, advantageous embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明に係る方法を説明するために先ず最初に図1を参照する。反応器20内で燃焼される試料の同位体比を分析する場合の個々の構成要素の協働作用が示してある。ガス状の燃焼生成物はガスクロマトグラフ21を通って案内され、このガスクロマトグラフから試料ガスとして出る。   To illustrate the method according to the invention, reference is first made to FIG. The cooperation of the individual components when analyzing the isotope ratio of the sample burned in the reactor 20 is shown. The gaseous combustion products are guided through the gas chromatograph 21 and exit from this gas chromatograph as sample gas.

試料ガスは少なくとも1つのオープンスプリット22を経てイオン源23に流れる。そこで形成されたイオンは方向変更ユニット24を経て検出システム25に達する。この検出システム25は好ましくは多数の検出器を備えている。   The sample gas flows to the ion source 23 via at least one open split 22. The ions formed there reach the detection system 25 via the direction changing unit 24. This detection system 25 preferably comprises a number of detectors.

分析の目的は試料ガスの同位体比測定である。そのために、試料ガスは、標準ガス源26からの標準ガスと交互にオープンスプリット22に連続的に供給される。そのほかに、キャリアガス源27からのキャリアガスをオープンスプリット22に供給することができる。   The purpose of the analysis is to measure the isotope ratio of the sample gas. For this purpose, the sample gas is continuously supplied to the open split 22 alternately with the standard gas from the standard gas source 26. In addition, the carrier gas from the carrier gas source 27 can be supplied to the open split 22.

図示を簡単化するために、図1では、試料供給部28、キャリアガス供給部29および標準ガス供給部30はそれぞれ1個だけ記入されている。実際には、それぞれ複数の供給管および供給源を設けることができる。   In order to simplify the illustration, only one sample supply unit 28, carrier gas supply unit 29, and standard gas supply unit 30 are shown in FIG. In practice, a plurality of supply pipes and supply sources can be provided.

個々のガスは複数の毛管、すなわち試料ガス毛管31、キャリアガス毛管32および標準ガス毛管33を経てオープンスプリット22に達する。そのほかに、イオン源23に通じる毛管34が設けられている。この毛管はガス抜き管とも呼ばれる。この場合にも、存在する供給管に応じて、それぞれ複数の毛管を設けることができる。   Each gas reaches the open split 22 via a plurality of capillaries, ie, a sample gas capillary 31, a carrier gas capillary 32 and a standard gas capillary 33. In addition, a capillary tube 34 communicating with the ion source 23 is provided. This capillary is also called a degassing tube. Again, a plurality of capillaries can be provided, depending on the existing supply tubes.

毛管31〜34は動かすことができる、すなわち詳しく示していない公知のアクチュエータ35〜38によってオープンスプリット内に入れたり、再び戻すことができる。さらに、毛管31〜34を電子的に制御できる弁39〜42を設けることができる。分別の危険のために、(分析装置に至る)毛管34はできるだけ弁を用いないで操作される。   The capillaries 31-34 can be moved, i.e. put into the open split or returned again by known actuators 35-38 not shown in detail. Furthermore, valves 39 to 42 that can electronically control the capillaries 31 to 34 can be provided. Because of the danger of separation, the capillary tube 34 (which leads to the analyzer) is operated with as few valves as possible.

ここで、毛管31〜34、アクチュエータ35〜38および弁39〜42を備えたオープンスプリット22、イオン源23、方向変更ユニット24および検出システム25は、分析装置としての同位体質量分析計43の一体化された構成部材であり、それと同時にできるだけケーシング44によって取り囲まれた同じ1つの装置ユニットの構成部材である。   Here, the open split 22, the ion source 23, the direction changing unit 24, and the detection system 25 including the capillaries 31 to 34, the actuators 35 to 38, and the valves 39 to 42 are integrated into an isotope mass spectrometer 43 as an analyzer. At the same time as a component of the same device unit surrounded by the casing 44 as much as possible.

質量分析計43には、電子制御装置、ここではデータを伝送するためのインターフェースを備えたコンピュータ45が付設されている。このコンピュータ45は質量分析計43と一体化可能であるかあるいは(図1に示すように)質量分析計に接続可能である。破線で示した導電線またはデータラインおよび/または制御ラインは、コンピュータ45を、少なくとも検出システム25、アクチュエータ35〜38および制御可能な弁39〜42に接続する。   The mass spectrometer 43 is provided with an electronic control device, here a computer 45 having an interface for transmitting data. The computer 45 can be integrated with the mass spectrometer 43 or connected to the mass spectrometer (as shown in FIG. 1). Conductive or data lines and / or control lines shown in broken lines connect computer 45 to at least detection system 25, actuators 35-38, and controllable valves 39-42.

ガスクロマトグラフ21と試料ガス供給部28との間には、例えば熱伝導率を検出するために、好ましくは試料ガスの濃度の検出器46が設けられている。検出器46は同様にデータラインを介してコンピュータ45に接続されている。   Between the gas chromatograph 21 and the sample gas supply unit 28, for example, a detector 46 of the concentration of the sample gas is preferably provided in order to detect the thermal conductivity. The detector 46 is similarly connected to the computer 45 via a data line.

適当なインターフェース、例えば継手47、48、49を介して、様々なガス供給部28、29、30を質量分析計43に接続することができる。   Various gas supplies 28, 29, 30 can be connected to the mass spectrometer 43 via suitable interfaces, such as joints 47, 48, 49.

同位体比を測定する際、様々なガス流がコンピュータ45によって調整される。そのために、弁39〜42が調節され、および/または毛管31〜34を動かすためのアクチュエータ35〜38が制御される。さらに、測定結果、特に検出システム25の分析結果および/または検出器46の濃度測定によって、調整に影響を与えることができる。   Various gas flows are adjusted by the computer 45 when measuring the isotope ratio. For this purpose, the valves 39 to 42 are adjusted and / or the actuators 35 to 38 for moving the capillaries 31 to 34 are controlled. Furthermore, the adjustment can be influenced by the measurement result, in particular the analysis result of the detection system 25 and / or the concentration measurement of the detector 46.

他の図に基づいて、測定プロセスの様々な例を説明する。   Various examples of the measurement process will be described based on other figures.

図2では、反応器20内で物質が転化される。この物質から例えばCO2とN2が発生する。これらのガスはガスクロマトグラフ21内で一時的に互いに分離され、そして試料ガス供給部28を経て図示していない質量分析計に達する。   In FIG. 2, the material is converted in the reactor 20. For example, CO2 and N2 are generated from this substance. These gases are temporarily separated from each other in the gas chromatograph 21 and reach a mass spectrometer (not shown) via a sample gas supply unit 28.

検出器46の信号に基づいて、N2よりも実質的に多量のCO2の発生を確認することができる。これはオープンスプリットの範囲においてキャリアガスによる希釈によって考慮することができる。   Based on the signal from the detector 46, it is possible to confirm the generation of CO2 substantially larger than N2. This can be taken into account by dilution with a carrier gas in the open split range.

しかし、CO2は特に同位体比測定との関連において測定技術的な問題の原因である。試料ガスは標準ガスと交互に測定され、従ってCO2も交互に測定される。このCO2が尾部の長いクロマトグラフのピークを有するので、後続の測定でのN2の測定が妨害される。さらに、質量分析計のイオン源内でCO2からCOが形成される。このCOはN2と同じ質量:電荷比を有する。   However, CO2 is a source of measurement technical problems, particularly in the context of isotope ratio measurements. The sample gas is measured alternately with the standard gas, so that CO2 is also measured alternately. Since this CO2 has a chromatographic peak with a long tail, the measurement of N2 in subsequent measurements is disturbed. Furthermore, CO is formed from CO2 in the ion source of the mass spectrometer. This CO has the same mass: charge ratio as N2.

上記の問題を解決するために、試料ガス供給部28は、図3に示すように、分割器50を介して2本の供給管51、52に分割されている。供給管51にはトラップ53が組み込まれている。このトラップはここでは、CO2を引き留めるために、アスカライトトラップとして形成されている。従って、供給管51を介してはN2だけがオープンスプリットに達する。一方、管52からは試料ガス供給部28と同じガスが流れる。もちろん、試料ガス流の他の処理も可能である。   In order to solve the above problem, the sample gas supply unit 28 is divided into two supply pipes 51 and 52 via a divider 50 as shown in FIG. A trap 53 is incorporated in the supply pipe 51. This trap is here formed as an ascarite trap to keep CO2. Therefore, only N2 reaches the open split via the supply pipe 51. On the other hand, the same gas as the sample gas supply unit 28 flows from the pipe 52. Of course, other treatments of the sample gas stream are possible.

供給管51、52はそれぞれ固有の継手、弁および毛管を介してオープンスプリットに接続されている。この接続は図1の図示に類似しておよび例えば図4の周辺部(Peripherie)Aの範囲に示すように行われる。同位体比を測定する際、図3の構造体により、測定の過程で、N2とCO2が同じ試料から同じオープンスプリットを経て流れるようにして測定可能である。その際、質量分析計では常に測定技術上理想的な信号の強度が存在するように、オープンスプリットの範囲内で供給管52を経て流れるガスの希釈を行うことができる。濃度は検出器46から供給される信号に基づいて計算され、かつ適合させられる。濃度監視と希釈による適合のこの方法は、図2の実施形によっても実施可能である。   The supply pipes 51 and 52 are each connected to the open split via a unique joint, valve and capillary. This connection is made in a manner similar to that of FIG. 1 and as shown, for example, in the range of Periphery A in FIG. When measuring the isotope ratio, the structure of FIG. 3 can be used so that N2 and CO2 flow from the same sample through the same open split in the measurement process. At that time, in the mass spectrometer, the gas flowing through the supply pipe 52 can be diluted within the range of the open split so that there is always an ideal signal intensity in the measurement technique. The concentration is calculated and adapted based on the signal supplied from the detector 46. This method of concentration monitoring and adaptation by dilution can also be carried out with the embodiment of FIG.

図4は質量分析計43の構成部材としてオープンスプリット22を有する本発明に係る装置を示している。オープンスプリット22にはここでは、多数の毛管からガスが供給される。この毛管には多数のアクチュエータ(図示せず)と弁が付設されている。見やすくするために、質量分析計の他の構成部材と、付属するデータラインを備えた電子制御用コンピュータ45は記入していない。   FIG. 4 shows an apparatus according to the present invention having an open split 22 as a component of the mass spectrometer 43. Here, gas is supplied to the open split 22 from a number of capillaries. The capillary is provided with a number of actuators (not shown) and valves. For the sake of clarity, the other components of the mass spectrometer and the electronic control computer 45 with associated data lines are not shown.

例として、4本の標準ガス毛管54〜57、2本のキャリアガス毛管58、59および3本の試料ガス毛管60、61および62並びに質量分析計に通じる毛管63が設けられている。上記の参照番号は図5a〜11dにも記載されている。   By way of example, four standard gas capillaries 54-57, two carrier gas capillaries 58, 59 and three sample gas capillaries 60, 61 and 62 and a capillary 63 leading to a mass spectrometer are provided. The above reference numbers are also described in FIGS.

ここで、周辺部Aとは、試料調製のためのユニットであると理解される。このユニットは例えば図1〜3に示すようなユニットであり、かつ図3から判るように2本の供給管51、52を備えている。同様に、周辺部Bは試料調製のための他のユニットを示し、このユニットは例えば図1、2に相当する。すなわち試料ガス供給部28と同様に1本だけの供給管64を備えている。   Here, the peripheral portion A is understood to be a unit for sample preparation. This unit is, for example, a unit as shown in FIGS. 1 to 3 and includes two supply pipes 51 and 52 as can be seen from FIG. Similarly, the peripheral part B shows another unit for sample preparation, and this unit corresponds, for example, to FIGS. That is, like the sample gas supply unit 28, only one supply pipe 64 is provided.

イオン源に通じる毛管63の範囲内には特徴がある。すなわち収縮箇所65が設けられている。毛管63は不活性化された特殊鋼から作られ、収縮箇所65の範囲において狭められて厳密に定められた横断面積を有する。それによって、この毛管に再現可能な状態が作られる。縮小個所65の後には、図1の弁42に類似して、遮断弁66が配置されている。   There is a feature within the capillaries 63 leading to the ion source. That is, the contraction location 65 is provided. The capillaries 63 are made of inactivated special steel and have a strictly defined cross-sectional area that is narrowed in the area of the shrinkage point 65. This creates a reproducible condition for this capillary. A shut-off valve 66 is disposed after the reduction portion 65, similar to the valve 42 of FIG.

オープンスプリット22は並流原理に従って構成されている。特に図5a以降参照。すなわち、毛管は同じ方向から互いに並列にオープンスプリットに挿入され、これに相応して試料ガス、標準ガスおよびキャリアガスは同じ方向からオープンスプリットに流入する。   The open split 22 is configured according to the parallel flow principle. See especially FIG. That is, the capillaries are inserted into the open split in parallel with each other from the same direction, and the sample gas, standard gas and carrier gas accordingly flow into the open split from the same direction.

オープンスプリット22は混合領域67、待機領域68およびその間にある移行領域69を備えている。混合領域67は一方の側が閉鎖され、待機領域68よりも小さな横断面積を有する。互いの横断面積の比は、待機領域の範囲内における毛管の必要スペースに依存する。交互に供給されるガスのためにできるだけ迅速なガス交換を達成できるようにするために、混合領域67のできるだけ小さな横断面積が望まれる。   The open split 22 includes a mixing area 67, a waiting area 68, and a transition area 69 between them. The mixing area 67 is closed on one side and has a smaller cross-sectional area than the waiting area 68. The ratio of the cross-sectional areas to each other depends on the required space of the capillaries within the waiting area. In order to be able to achieve as fast a gas exchange as possible for the alternately supplied gas, the smallest possible cross-sectional area of the mixing zone 67 is desired.

混合領域67には少なくとも2つの異なる位置が設けられている。すなわち、イオン源に通じる毛管63のための、この毛管の取り出し位置としての外側の混合位置70と、その他の毛管のための内側の混合位置71とが設けられている。その際、用語「内側」と「外側」は、オープンスプリットの入口範囲72までの両混合位置70、71の間隔に関連している。入口範囲72に近い混合位置70が外側の混合位置と呼ばれる。というのは、この混合位置が内側の混合位置71よりもオープンスプリットの唯一の開口の近くにあるからである。毛管63の取り出し位置は、図に示すような混合領域の境界上にではなく、混合領域67の若干外に設けることもできる。   The mixing area 67 is provided with at least two different positions. That is, an outer mixing position 70 for the capillary 63 leading to the ion source is provided as an extraction position for this capillary, and an inner mixing position 71 for the other capillaries. In this context, the terms “inside” and “outside” relate to the spacing of both mixing positions 70, 71 up to the open split inlet area 72. The mixing position 70 close to the inlet area 72 is called the outer mixing position. This is because this mixing position is closer to the only opening of the open split than the inner mixing position 71. The take-out position of the capillary 63 may be provided slightly outside the mixing area 67 instead of on the mixing area boundary as shown in the figure.

待機領域68は同様に、2つの待機位置、すなわち毛管63を除くすべての毛管のための外側の待機位置73と、毛管63のための内側の待機位置74を有する。例えば図5a参照。   The waiting area 68 similarly has two waiting positions, an outer waiting position 73 for all capillaries except the capillary 63 and an inner waiting position 74 for the capillary 63. For example, see FIG.

移行領域69は円錐形に形成され、その最小横断面を混合領域67に至る移行範囲内に有し、最大横断面を待機領域68に至る移行範囲内に有する。混合領域67及び待機領域68自体は、それぞれ、その長さにわたって一定の横断面を有するように形成されている。これとは異なる実施形も可能である。毛管を混合領域67内まで容易にかつ再現可能に挿入することが重要である。   The transition region 69 is conically shaped and has its minimum cross section in the transition range to the mixing region 67 and its maximum cross section in the transition range to the standby region 68. Each of the mixing area 67 and the waiting area 68 itself is formed to have a constant cross section over its length. Different implementations are possible. It is important to insert the capillary into the mixing region 67 easily and reproducibly.

本実施例の形態では、下向きの入口範囲72を有するオープンスプリット22が設けられ、それによって特に(空気と比較して)軽いキャリアガスの使用に適している。このガスは混合領域67に範囲内に集まり、重いガスを押しのける。   In the form of this embodiment, an open split 22 having a downward inlet area 72 is provided, which makes it particularly suitable for use with a light carrier gas (compared to air). This gas collects in the mixing area 67 and pushes away the heavy gas.

図5aではキャリアガス毛管59だけが作動している。これは、この毛管だけが混合領域67内まで達していることを意味する。毛管59から出るキャリアガスはその他のすべてのガスを混合領域67から押しのける。他の毛管から出るガスは毛管63内に達しない。というのは、この毛管は、それの待機位置74において、作動していないその他の毛管よりも深くオープンスプリット内に突き出ているからである。   In FIG. 5a, only the carrier gas capillary 59 is active. This means that only this capillary has reached the mixing zone 67. The carrier gas exiting the capillary 59 pushes all other gases away from the mixing zone 67. Gas exiting the other capillaries does not reach the capillaries 63. This is because the capillary protrudes deeper into the open split at its standby position 74 than any other capillary that is not operating.

図5bの図示では、キャリアガス毛管59と標準ガス毛管4並びにイオン源に通じる毛管63が作動している。これにより、キャリアガスによって希釈された標準ガスがイオン源に案内される。   In the illustration of FIG. 5b, the carrier gas capillary 59, the standard gas capillary 4 and the capillary 63 leading to the ion source are activated. Thereby, the standard gas diluted with the carrier gas is guided to the ion source.

図6a、6bおよび6cには、混合領域67の作用体積内への1本または複数本のキャリアガス毛管の挿入が示してある。2本のキャリアガス毛管を有する図6cの配置は、例えば、非常に高い試料濃度を強く希釈するために、作動させた試料ガス毛管60〜62と組み合わせ可能である(図6cでは毛管60〜62はどれも作動させていない)。   FIGS. 6 a, 6 b and 6 c show the insertion of one or more carrier gas capillaries into the working volume of the mixing region 67. The arrangement of FIG. 6c with two carrier gas capillaries can be combined with activated sample gas capillaries 60-62, for example to strongly dilute very high sample concentrations (FIG. 6c, capillaries 60-62). Are not working).

混合領域67内へのキャリアガスの搬入は、例えば、続いてバックグラウンドの少ない実験を行うことができるようにするために、SO2のような吸収性の強いガスを急速に押しのける働きをする。図6dは図6a〜6cのいずれか一つに係る配置の場合の検出器の信号の時間的な変化を示している。先ず最初に、強いバックグラウンド信号が認められる。カーブ区間75参照。短時間後、バックグラウンド信号は急激に衰えるかまたはきわめて弱い。カーブ区間76参照。   The introduction of the carrier gas into the mixing region 67 serves to rapidly push out a gas having a strong absorption such as SO2 so that an experiment with a low background can be performed subsequently. FIG. 6d shows the change over time of the signal of the detector in the case of the arrangement according to any one of FIGS. First, a strong background signal is observed. See curve section 75. After a short time, the background signal fades rapidly or is very weak. See curve section 76.

図7a〜7dは、キャリアガスを有する標準ガスの信号(毛管57、59、63)、他のキャリアガスを有する試料の信号(毛管60、58、63)、および最初に使用したキャリアガスを有する他の標準ガスの信号(毛管59、56および63)の交互の測定を示している。図7dから、異なる信号強度と、(中央の両)試料信号が認められる。第1の(大きな試料信号)はほとんど同じ強度の毛管57の標準ガスの信号に続いており、他方で、(弱い)試料信号には毛管56からの標準ガスの(同様に弱い)信号が続いている。異なる標準ガス信号強度は、毛管56、57の特性としての異なる流量によってあるいはそれぞれ付設された電子式弁によって調節される。この弁は図1〜4にのみ示してある。希釈調整のこれらの両方法は互いに組み合わせ可能である。   7a-7d have standard gas signal with carrier gas (capillary 57, 59, 63), sample signal with other carrier gas (capillary 60, 58, 63), and carrier gas used first. Fig. 6 shows alternating measurements of other standard gas signals (capillaries 59, 56 and 63). From FIG. 7d, different signal intensities and sample signals (both in the middle) can be seen. The first (large sample signal) is followed by the standard gas signal of the capillary 57 with almost the same intensity, while the (weak) sample signal is followed by the standard gas (also weak) signal from the capillary 56. ing. Different standard gas signal intensities are adjusted by different flow rates as a characteristic of the capillaries 56, 57 or by an electronic valve attached respectively. This valve is shown only in FIGS. Both of these methods of dilution adjustment can be combined with each other.

図8a〜8eは様々な毛管の作動と、1つの周辺部の2つの試料流れの測定の際の信号強度を示している。その際、試料ガス毛管60、61が順々に作動させられる。ここでは、キャリアガスで様々に希釈された標準ガスパルスが試料信号の両側に位置している。図8eの最初と最後の方形信号参照。試料ガスはオープンスプリット内では希釈されない。これに応じて、図8b、8cは作動したキャリアガス毛管を示していない。すべての信号は一つの測定シーケンス内で分析される。これは図示した他の測定にも当てはまる。   Figures 8a-8e show the signal strength during various capillary actuations and measurements of two sample flows in one perimeter. At that time, the sample gas capillaries 60 and 61 are sequentially operated. Here, standard gas pulses that are variously diluted with a carrier gas are located on both sides of the sample signal. See the first and last square signals in FIG. 8e. The sample gas is not diluted in the open split. Accordingly, FIGS. 8b and 8c do not show the activated carrier gas capillary. All signals are analyzed within one measurement sequence. This is also true for the other measurements shown.

図9a〜9eの例の場合、前述の図8a〜8eのように、測定シーケンス内で周辺部Aの両試料流れが切換えられる。図9eの中央の両ピーク参照。しかしここでは、試料ガスはオープンスプリット内で、毛管58からのキャリアガスによって希釈される。第2の試料信号の強度は比較的弱い。これに応じて、毛管56からの標準ガスの強度が適合させられる。   In the case of the example of FIGS. 9a to 9e, both sample flows in the peripheral part A are switched in the measurement sequence as in the above-described FIGS. 8a to 8e. See both peaks in the middle of FIG. 9e. Here, however, the sample gas is diluted by the carrier gas from the capillary 58 in the open split. The intensity of the second sample signal is relatively weak. Accordingly, the strength of the standard gas from the capillary 56 is adapted.

図10a〜10eは両周辺部A、Bからの2つの試料流れを測定する測定−シーケンスを示している。両試料信号の前に、各標準ガスが検出される。この場合、毛管57からの標準ガスは毛管59からのキャリアガスによって希釈され(第1の試料信号の前)、毛管56からの標準ガスは再び毛管59からのキャリアガスによって希釈される。周辺部ガスの異なる試料濃度を、分析器にとって最適な範囲に調節するために、キャリアガスはその都度異なる量で添加される。従って、両周辺部信号をほぼ同じ強度にすることができる。   Figures 10a to 10e show a measurement-sequence for measuring two sample flows from both perimeters A, B. Each standard gas is detected before both sample signals. In this case, the standard gas from the capillary 57 is diluted with the carrier gas from the capillary 59 (before the first sample signal), and the standard gas from the capillary 56 is again diluted with the carrier gas from the capillary 59. In order to adjust the different sample concentrations of the ambient gas to the optimum range for the analyzer, the carrier gas is added in different amounts each time. Therefore, both peripheral signals can be set to substantially the same intensity.

図11a〜11eは同じ試料毛管60からの連続する3つの試料信号を示している。一方では、任意の毛管からの希釈は一定とし(図11a)、他方では、検出器で同じ信号強度を得るために希釈をその都度異なる度合いとしている(図11b〜11e参照)。図11bの配置はキャリアガス毛管58からの強い希釈を示している。キャリアガス毛管59からの簡単な希釈は図11cに示してある。図11dの配置では、希釈は行われない。異なる強さの希釈により、図11eに示す同じ信号強度が生じる。そうでない場合には、図11aに示す異なる信号強度が予想される。ここで同様に存在する標準ガスパルスは見やすくするために図示していない。他の測定−シーケンスの場合のように、試料及び標準体の各測定の後で、分析器の自動的なガス配置の交換、例えば方向変換ユニットの磁界強度の変更やイオン源のパラメータの変更が行われる。   FIGS. 11 a-11 e show three consecutive sample signals from the same sample capillary 60. On the one hand, the dilution from an arbitrary capillary is constant (FIG. 11a), and on the other hand, the dilution is different each time in order to obtain the same signal intensity at the detector (see FIGS. 11b to 11e). The arrangement of FIG. 11 b shows strong dilution from the carrier gas capillary 58. A simple dilution from the carrier gas capillary 59 is shown in FIG. 11c. In the arrangement of FIG. 11d, no dilution is performed. Different strength dilutions result in the same signal strength shown in FIG. 11e. Otherwise, the different signal strengths shown in FIG. 11a are expected. Here, the standard gas pulses which are also present are not shown for the sake of clarity. As in other measurement-sequences, after each sample and standard measurement, the analyzer automatically changes the gas arrangement, eg changing the magnetic field strength of the redirecting unit or changing the ion source parameters. Done.

キャリアガス流れを増減することによって標準ガスと試料ガスの濃度をコンピュータ制御式または電子制御式に調節することは、多大の利点がある。   There are many advantages to adjusting the concentrations of the standard and sample gases to computer controlled or electronically controlled by increasing or decreasing the carrier gas flow.

標準ガスの消費は従来よりも非常に少ない。というのは、一般的に、予圧調節の後では、他の制御は不要であり、それ故減圧器をエア抜きするための他の場合には慣用のブリーダー毛管はもはや不要であるためである。これは、運転コスト、整備コスト、標準ガス較正コストおよび有毒または可燃性標準ガスの使用時の危険性を低減する。   Standard gas consumption is much lower than before. This is because, generally after the preload adjustment, no other control is necessary, and therefore a conventional bleeder capillary is no longer needed in other cases to bleed the decompressor. This reduces operating costs, maintenance costs, standard gas calibration costs, and hazards when using toxic or combustible standard gases.

信号強度制御のための正確な試料測定および試料知識はもはや必ずしも必要ではない。というのは、標準体と試料の信号強度をコンピュータ制御によって互いに自動的に適合させることができるからである。例えば、標準ガスパルスの強度は、最適な測定精度を達成するために、オープンスプリット内での希釈の制御によって、測定される試料に応じて調節可能である。さらに、手前に接続された周辺部が例えばフレームイオン化検出器(FID)または熱伝導率検出器(TCD)のような予備分析ユニットを備えているときには、ガス内の試料の濃度調節はリアルタイムに最適化可能である。この検出器の結果から試料濃度を推測することができる。最高の測定精度を得るために、試料はオープンスプリット内でコンピュータ制御によって最適に希釈可能である。   Accurate sample measurement and sample knowledge for signal intensity control is no longer necessary. This is because the signal strength of the standard and the sample can be automatically adapted to each other by computer control. For example, the intensity of the standard gas pulse can be adjusted depending on the sample to be measured by controlling the dilution within the open split to achieve optimal measurement accuracy. Furthermore, when the peripheral part connected in front has a preliminary analysis unit such as a flame ionization detector (FID) or a thermal conductivity detector (TCD), the concentration adjustment of the sample in the gas is optimal in real time. Is possible. The sample concentration can be estimated from the result of this detector. To obtain the highest measurement accuracy, the sample can be optimally diluted by computer control in an open split.

線形性検査またはしばしば実施されるH3−ファクタ測定のような機器診断測定は、コンピュータ制御によって同様に自動化することができる。実験者が居合わせる必要がもはやなく、較正係数決定が測定に付随して実施可能であるので、実験の精度がさらに高まる。   Instrument diagnostic measurements such as linearity tests or often performed H3-factor measurements can be similarly automated by computer control. Since the experimenter no longer needs to be present and the calibration factor determination can be performed in conjunction with the measurement, the accuracy of the experiment is further increased.

オープンスプリット内の標準ガスまたは試料ガスの混合比の変化を前提とする複雑な測定手順は、今や、その合間に介入することなく、プログラミング可能なシーケンスとして自動的に実施可能である。それによって、装置の測定能力の利用がさらに高められる。   Complex measurement procedures that assume changes in the mixing ratio of the standard gas or sample gas in the open split can now be automatically performed as a programmable sequence without intervening in between. Thereby, the utilization of the measuring capability of the device is further enhanced.

図示したオープンスプリットに関連して一つまたはそれ以上のキャリアガスを電子制御するときわめて有利である。というのは、オープンスプリットが自動化された測定シーケンスの可能性を大幅に拡張するからである。   It is very advantageous to electronically control one or more carrier gases in connection with the open split shown. This is because open split greatly expands the possibilities of automated measurement sequences.

多数の同じ試料信号が連続する場合において、状況によって発生するドリフトは自動希釈調節によって適合させることができる。   In the case where a number of identical sample signals are consecutive, the drift caused by the situation can be accommodated by automatic dilution adjustment.

試料ピークの保持時間が周辺部から正確に知られていないとき、標準信号の前の試料ピークの検出が有利である。この状況では、試料ピークに続いて記録すべき標準信号の強度はリアルタイムに最適に調節可能である。   Detection of the sample peak before the standard signal is advantageous when the retention time of the sample peak is not accurately known from the periphery. In this situation, the intensity of the standard signal to be recorded following the sample peak can be optimally adjusted in real time.

希釈調節による濃度コントロールは分別を起こさない。   Concentration control by adjusting dilution does not cause fractionation.

上記装置は次の利点を有する。オープンスプリットと分析器の間の供給管はもはや周辺部と分析器の間において分析器の外に配置されないで、分析器の中に配置されている。従って、毛管を温度変化やその他の妨害作用に対して良好に保護することができる。信号安定性が改善され、またこれには測定精度の向上が伴う。この作用は、分析器に通じる供給管のための収縮絞り部(Krimprestriktion)を有する不活性化された鋼製毛管の使用によってさらに強まる。   The device has the following advantages. The supply pipe between the open split and the analyzer is no longer arranged outside the analyzer between the periphery and the analyzer, but in the analyzer. Thus, the capillaries can be well protected against temperature changes and other disturbing effects. Signal stability is improved and this is accompanied by an increase in measurement accuracy. This effect is further enhanced by the use of an inactivated steel capillary with a Krimprestriction for the supply tube leading to the analyzer.

多数の周辺部が接続する場合、コストが低減される。というのは、インターフェースとして、分析器あたりオープンスプリットを1個しか必要とせず、前述のように周辺部毎に1個のインターフェースを設ける必要がないからである。   When many peripheral parts are connected, the cost is reduced. This is because only one open split is required per analyzer as an interface, and it is not necessary to provide one interface for each peripheral portion as described above.

1個のオープンスプリットをキャリアガスで洗浄すればよいので、キャリアガスの消費およびそれに伴うコストが低減される。   Since one open split may be cleaned with the carrier gas, the consumption of the carrier gas and the associated costs are reduced.

従来の分析器の設計と比較して、遮断弁が少なくて済み、漏洩を起こしにくくなるので、メンテナンス作業およびコストが低減される。   Compared to conventional analyzer design, fewer shut-off valves are required and leakage is less likely, reducing maintenance work and costs.

比較的に多数の周辺部を分析器またはオープンスプリットに同時に接続することができる。待機領域68は数が増えた毛管に十分なスペースを提供する。   A relatively large number of peripheries can be connected to the analyzer or open split simultaneously. The waiting area 68 provides sufficient space for the increased number of capillaries.

試料ガスが分割される周辺部から、異なる試料ガス流を、必要に応じて異なる毛管を経て、オープンスプリットひいては分析器に供給することができる。   From the periphery where the sample gas is divided, different sample gas streams can be supplied to the open split and thus to the analyzer via different capillaries as required.

標準ガス間のまたは周辺部間もしくは異なる周辺部供給管間の切換えは非常に簡単である。というのは、オープンスプリット内におけるコンピュータ制御される毛管位置によってのみ、プロセスが決定されるからである。   Switching between standard gases or between peripherals or between different peripheral supply pipes is very simple. This is because the process is determined only by the computer controlled capillary position within the open split.

周辺部の設置または周辺部間の切換えは、分析器内に空気を供給せずに、それ故最小のむだ時間および起動時間によって可能である。   Peripheral installation or switching between peripheries is possible without supplying air into the analyzer and therefore with minimal dead time and start-up time.

接続された標準ガス間、周辺部間または異なる周辺部供給管間の自動切換えは、分析器稼働率を高め、経済的な稼働を可能にする。というのは、手動介入することなく、異なる周辺部と周辺部分岐部を含めた自動測定シーケンスが可能であるからである。   Automatic switching between connected standard gases, between perimeters or between different perimeter supply pipes increases analyzer utilization and allows for economical operation. This is because an automatic measurement sequence including different peripheral parts and peripheral branch parts is possible without manual intervention.

用途、例えば空気分析の用途のために、複数の標準ガスを質量分析計に同時に供給できると有利である。それによって、異なる同位体の干渉作用を調べて較正することができる。さらに、例えばCO2、SO2のような異なるガスや塩化メチルや他の成分のような重い成分を入れる場合、分析器の多成分質量較正を行うことができる。これは大幅に改善された分析器の質量較正を可能にする。なぜなら、これは、多数の点を介して定められた分析器の質量較正、それ故、より高い測定精度が達成されるからである。   For applications such as air analysis applications, it is advantageous if multiple standard gases can be supplied to the mass spectrometer simultaneously. Thereby, the interference effects of different isotopes can be examined and calibrated. In addition, multi-component mass calibration of the analyzer can be performed when different gases such as CO2, SO2, and heavy components such as methyl chloride and other components are included. This allows for greatly improved analyzer mass calibration. This is because the mass calibration of the analyzer defined via a number of points, and hence higher measurement accuracy is achieved.

試料調製に高いバックグランドおよび/またはドリフトが伴う周辺部の場合、標準ガス信号の測定時に周辺部のバックグランドガスを一緒に分析器に入れることも得策である。慣用技術の場合、これは試料のために確保したオープンスプリットの別個の供給管を介して行われる。本発明による実施形の場合、これはキャリアガス毛管、試料ガス毛管、標準ガス毛管および分析器に通じる毛管の作動によって実現可能である。それによって、標準ガス流を5分の1以下に減らすことができる。これにより、標準ガス容器の寿命が5倍以上に延び、交換に伴うコストおよび作業が低減される。   In the case of a peripheral with high background and / or drift in sample preparation, it is also advisable to put the peripheral background gas together in the analyzer when measuring the standard gas signal. In the case of conventional techniques, this is done via a separate feed tube with an open split reserved for the sample. In the case of the embodiment according to the invention, this can be achieved by actuation of a capillary leading to a carrier gas capillary, a sample gas capillary, a standard gas capillary and an analyzer. Thereby, the standard gas flow can be reduced to 1/5 or less. Thereby, the life of the standard gas container is extended five times or more, and the cost and work involved in replacement are reduced.

流入量が異なる複数のキャリアガス供給管を設置する場合、測定ルーチンの範囲内で、標準ガスと試料ガスの濃度を、或る限度内でかつ分別しないで最適な測定手順に適合させることができる。例えば図11a〜11e参照。   When multiple carrier gas supply pipes with different inflow rates are installed, the concentration of the standard gas and sample gas can be adapted to the optimum measurement procedure within a certain limit and without separation within the range of the measurement routine. . See, for example, FIGS.

分析器に通じる毛管63のための待機位置74は、オープンスプリット内で他の毛管の待機位置73よりも深いところにある。それによって、停止状態の配置では(図5a参照)、キャリアガスだけが分析器内に達し、待機している他の供給毛管からガスは達しない。   The waiting position 74 for the capillary 63 leading to the analyzer is deeper than the waiting position 73 of the other capillary in the open split. Thereby, in a stopped arrangement (see FIG. 5a), only the carrier gas reaches the analyzer and no gas from other waiting supply capillaries.

混合領域67の縮小直径によって最小に保たれる混合体積は、ガスの短い切換え時間と最適な混合状態をもたらす。   The mixing volume that is kept to a minimum by the reduced diameter of the mixing zone 67 results in short gas switching times and optimal mixing conditions.

周囲の空気の密度よりも小さな密度を有するキャリアガスは、(図示のように)開放端部が下に向いているオープンスリットにおいて、インターフェースへの空気の侵入およびそれに伴う障害を、方向を180度回転した場合よりも効果的に防止する。方向を180度回転したオープンスプリットは、空気よりも大きな密度を有するキャリアガスの使用にとって有利である。この場合、図に基づいて示した装置は180度回転して配置される。   A carrier gas having a density smaller than the density of the surrounding air is 180 degrees in the direction of air intrusion into the interface and associated obstructions at the open slit with the open end facing downward (as shown). Prevent more effectively than rotating. An open split rotated 180 degrees in direction is advantageous for the use of a carrier gas having a density greater than air. In this case, the device shown on the figure is rotated 180 degrees.

オープンスプリットに出入りするすべての管または毛管は、常時、すなわち待機モードでも、適当な運転ガスによって洗浄される。従って、新たに使用する際に、水や空気等のような不純物による故障が発生せず、起動時間やむだ時間が大幅に短縮される。   All tubes or capillaries entering and leaving the open split are flushed with a suitable operating gas at all times, i.e. even in standby mode. Therefore, when newly used, failure due to impurities such as water and air does not occur, and the start-up time and dead time are greatly shortened.

本発明に係る装置、特にオープンスプリットは、毛管配置の無数の可能性と、非常に様々な分析の問題のための無数の切換え順序を提供する。図に基づいて示した配置順序は多数の用途のために任意に組み合わせ可能であり、およそ完全ではない。   The device according to the invention, in particular the open split, offers a myriad of possible capillary arrangements and a myriad of switching sequences for a wide variety of analytical problems. The arrangement order shown on the basis of the figures can be arbitrarily combined for a number of applications and is not nearly perfect.

図12は、互いに並列の弁による、管内のガス流の調節原理を示している。例として、キャリアガスであるヘリウムのための供給管80が、8本の支流管81〜88に分割されている。各支流管81〜88には、固有の弁89〜96が配置されている。この弁は好ましくは、2つの切換え位置、すなわち開放位置と閉鎖位置との間で電気的に切換え可能である。図12に示していない絞り、例えば支流管81〜88の所定の横断面収縮部が、弁89〜96に付設されている。それによって、個々の支流管内の流量が異なっている。この流量はここでは、例えば供給管80の流量の1%/2%/2%/5%/10%/20%/20%/40%である。個々の弁89〜96を開放することによって、1%と100%との間のほぼ任意の値に調節することができる。弁89〜96に続いて、支流管81〜88は再び、結果として生ずる流量を有する後続の管97に集合している。   FIG. 12 shows the principle of regulation of the gas flow in the pipe by means of valves parallel to each other. As an example, a supply pipe 80 for helium as a carrier gas is divided into eight branch pipes 81 to 88. Each branch pipe 81-88 has its own valves 89-96. The valve is preferably electrically switchable between two switching positions, namely an open position and a closed position. Restrictions not shown in FIG. 12, for example, predetermined cross-sectional contractions of the branch pipes 81 to 88 are attached to the valves 89 to 96. Thereby, the flow rates in the individual branch pipes are different. Here, the flow rate is, for example, 1% / 2% / 2% / 5% / 10% / 20% / 20% / 40% of the flow rate of the supply pipe 80. By opening the individual valves 89-96, it can be adjusted to almost any value between 1% and 100%. Following valves 89-96, tributary tubes 81-88 are again assembled into a subsequent tube 97 having a resulting flow rate.

支流管81〜88に対して並列に、固有の弁99を有するバックフラッシュ管98が設けられている。このバックフラッシュ管を介して、後続の管97の範囲において圧力を低下させることができる。この管97は例えば、以下に図13に基づいて詳しく説明するように、オープンプリットに通ずる毛管の一部である。   A backflush pipe 98 having an inherent valve 99 is provided in parallel with the branch pipes 81 to 88. Through this backflush tube, the pressure can be reduced in the area of the subsequent tube 97. The tube 97 is, for example, a part of a capillary tube that communicates with an open plate, as will be described in detail with reference to FIG.

質量分析計MSに至る、分析すべきガスの供給装置として、2個のオープンスプリット100、101を確認することができる。オープンスプリット100は試料ガスを供給するためのものであり、オープンスプリット101はこの場合5つの異なる標準ガスを供給するためのものである。別個の試料ガス供給部と標準ガス供給部に分割すると、非常に少ない試料流れも良好に測定可能であるという利点がある。試料流れがオープンスプリット100に直接入るようにしてもよいし、オープンスプリット内の比較的に小さな混合領域において試料流れをキャリアガスと混合してもよい。分離供給はさらに、「試料ガスのバックグラウンドに対し」標準ガスを簡単かつ確実に測定できるので有利である。   Two open splits 100 and 101 can be confirmed as gas supply devices to be analyzed that reach the mass spectrometer MS. The open split 100 is for supplying sample gas, and the open split 101 is for supplying five different standard gases in this case. Dividing into a separate sample gas supply and standard gas supply has the advantage that very little sample flow can be measured well. The sample stream may enter directly into the open split 100, or the sample stream may be mixed with the carrier gas in a relatively small mixing area within the open split. A separate feed is also advantageous because the standard gas can be measured easily and reliably “relative to the sample gas background”.

ここでは、標準ガスを供給するために、5本の供給管102〜106が設けられている。この供給管を経て、例えばH2、N2、SO2、COおよび/またはCO2を標準ガスとしてオープンスプリット101に供給することができる。3本の供給管102〜104は共通の1本の毛管107に通じており、この毛管はアクチュエータを介してオープンスプリット101内に移動可能であるかまたはこのオープンスプリットから外に移動可能である。他の供給管105、106は共通の1本の毛管108に通じており、この毛管は毛管107と同じように、アクチュエータによって軸方向に移動可能である。   Here, in order to supply the standard gas, five supply pipes 102 to 106 are provided. Through this supply pipe, for example, H2, N2, SO2, CO and / or CO2 can be supplied to the open split 101 as a standard gas. The three supply tubes 102-104 lead to a common capillary 107, which can be moved into or out of the open split 101 via an actuator. The other supply pipes 105, 106 lead to a common capillary 108, which can be moved in the axial direction by an actuator in the same manner as the capillary 107.

各供給管102〜106は手動の制御弁109、所定の絞り110および電気切換え式弁111を備えている。その都度作動する標準ガス(単数または複数の標準ガス)は弁109または111を介して予備選択され、毛管107または108を上昇してオープンスプリット101の混合領域112に移動する。図13に示した毛管107、108は混合領域の外の待機位置にある。   Each of the supply pipes 102 to 106 includes a manual control valve 109, a predetermined throttle 110, and an electric switching valve 111. The standard gas (s) that are activated each time are preselected via valves 109 or 111 and move up the capillaries 107 or 108 to the mixing region 112 of the open split 101. The capillaries 107 and 108 shown in FIG. 13 are in a standby position outside the mixing area.

上記の構造により、場合によっては(ガス)クロマトグラフィの後で、例えば試料内の2つ以上の元素を分析する際に、2つ以上の標準ガスを、平衡を保って交互に供給することができる。他方では、コストを最小限に抑えて、多数のまたはほぼ任意の数の標準ガスを自動化して準備することができる。   The above structure allows two or more standard gases to be alternately supplied in equilibrium, optionally after (gas) chromatography, e.g. when analyzing two or more elements in a sample. . On the other hand, many or almost any number of standard gases can be automated and prepared with minimal cost.

キャリアガス、本例ではヘリウムが毛管113を経てオープンスプリット101に入る。そのために、弁装置が図12に示すように設けられている。毛管113は図12の後続の管97の機能を有する。図13では、キャリアガス供給部は、最少のキャリアガスが常にオープンスプリット101内に達するように形成されている。それによって、このオープンスプリットは周囲に対して常にシールされている。   The carrier gas, in this example helium, enters the open split 101 via the capillary 113. For this purpose, a valve device is provided as shown in FIG. The capillary tube 113 has the function of the subsequent tube 97 of FIG. In FIG. 13, the carrier gas supply unit is formed so that the minimum carrier gas always reaches the open split 101. Thereby, this open split is always sealed against the surroundings.

試料ガスは、図示していない周辺部によって決まる流量に応じて異なって供給される。高流量(HF)試料は毛管114を経てオープンスプリット100の混合領域115内まで案内される。ここでは、高流量試料のための供給管116、117が2本示してある。両供給管は毛管114に通じ、切換え弁118を介して切換え可能である。   The sample gas is supplied differently according to the flow rate determined by the peripheral part (not shown). A high flow rate (HF) sample is guided through the capillary 114 into the mixing region 115 of the open split 100. Here, two supply pipes 116 and 117 for the high flow rate sample are shown. Both supply pipes lead to the capillary 114 and can be switched via a switching valve 118.

低流量(LF)試料は反対側(毛管114の向かい側)からオープンスプリット100に入る。オープンスプリット100から質量分析計MSまで達する毛管119(ガス抜き管)は、アクチュエータによって2つの位置の間で、すなわち混合領域115と低流量試料用毛管120との間で移動可能である。   The low flow (LF) sample enters the open split 100 from the opposite side (opposite the capillary 114). A capillary 119 (degassing tube) reaching from the open split 100 to the mass spectrometer MS can be moved between two positions by an actuator, ie between the mixing region 115 and the low flow sample capillary 120.

毛管119(ガス抜き管)は毛管120の直径に合わせられており、(図13に示すように)毛管120に挿入可能である。従って、試料ガス流は実質上その全てが質量分析計に達する。これは試料の流量が非常に少ないときに有利である。   The capillary 119 (gas vent tube) is matched to the diameter of the capillary 120 and can be inserted into the capillary 120 (as shown in FIG. 13). Thus, substantially all of the sample gas stream reaches the mass spectrometer. This is advantageous when the sample flow rate is very low.

毛管119が毛管120に差し込まれないで、混合領域50内に移動しているとき、毛管120から向流でオープンスプリットに流入する試料ガスは通常はキャリアガスによって希釈される。キャリアガスは供給管80から供給される。しかし、図13では、上述のように毛管115が毛管120に挿入されている。   When the capillary 119 is not inserted into the capillary 120 and is moving into the mixing region 50, the sample gas flowing into the open split countercurrently from the capillary 120 is usually diluted with a carrier gas. The carrier gas is supplied from the supply pipe 80. However, in FIG. 13, the capillary 115 is inserted into the capillary 120 as described above.

低流量試料ガスを準備するための周辺部が設けられていない場合には、その代わりに、例えば供給管80の分岐部121を毛管120に接続することにより、毛管120を経てキャリアガスを供給することできる。   When the peripheral part for preparing the low flow rate sample gas is not provided, the carrier gas is supplied through the capillary 120 by connecting the branch part 121 of the supply pipe 80 to the capillary 120 instead. I can.

例えば高流量試料を測定しているときには、余剰の低流量試料はエア抜き弁122を経て毛管120から排出可能である。   For example, when measuring a high flow rate sample, the excess low flow rate sample can be discharged from the capillary 120 via the air vent valve 122.

弁118の位置に応じて、高流量試料が毛管114を経てオープンスプリット100に達する。ここで、弁118が三方弁として形成されているので、その都度不要な高流量試料流れを遮断および排出(エア抜き)することができる。それによって、ガス流は手前に配置された図示していない周辺部内では常に一定である。従って、拡散による測定不良が回避される。   Depending on the position of the valve 118, the high flow rate sample reaches the open split 100 via the capillary 114. Here, since the valve 118 is formed as a three-way valve, an unnecessary high flow rate sample flow can be shut off and discharged (bleed out) each time. Thereby, the gas flow is always constant in the peripheral part (not shown) arranged in front. Accordingly, measurement failures due to diffusion are avoided.

供給管116、117が毛管114に合流した後で、この毛管はエア抜き分岐部123を有する。このエア抜き分岐部は固有の弁124を備えている。毛管114内に達するガス流は、オープンスプリット100には減少したガス流が達するように、弁124の適当な切換えによって、エア抜き分岐部123から部分的に排出できる。   After the supply tubes 116, 117 join the capillary 114, the capillary has an air vent branch 123. This air vent branch includes a unique valve 124. The gas flow reaching the capillary 114 can be partially exhausted from the air vent branch 123 by appropriate switching of the valve 124 such that the reduced gas flow reaches the open split 100.

混合領域115において、試料ガス流はキャリアガス流によって希釈され、毛管119を経て質量分析計に達する。質量分析計の代わりに他の適当な検出器を設けることもできる。   In the mixing zone 115, the sample gas stream is diluted by the carrier gas stream and reaches the mass spectrometer via the capillary 119. Other suitable detectors may be provided in place of the mass spectrometer.

試料ガス流の希釈はキャリアガス流の調節によって制御される。キャリアガス流は毛管125を経てオープンスプリット100に達する。供給管80と毛管125との間には、複数の弁126、ここでは3個の弁126が互いに並列に配置されている。この弁に続いてそれぞれ、様々に形成された絞り127、128、129が設けられている。個々の弁126の選択またはその組み合わせによって、非常に様々なキャリアガス流を毛管125内に調節することができる。供給管80から毛管125への連続供給は不要である。というのは、多くの場合に高流量周辺部が既に基本流または個別のキャリアガスを含んでいるからである。弁126のコンピュータ制御により、常に十分な流れがオープンスプリット100内に生じ、それによって周囲ガスは流入することができない。   The dilution of the sample gas stream is controlled by adjusting the carrier gas stream. The carrier gas flow reaches the open split 100 through the capillary 125. Between the supply tube 80 and the capillary tube 125, a plurality of valves 126, here three valves 126, are arranged in parallel to each other. Subsequent to this valve, variously formed throttles 127, 128, 129 are provided. A wide variety of carrier gas flows can be regulated in the capillary 125 by selection of individual valves 126 or combinations thereof. Continuous supply from the supply tube 80 to the capillary tube 125 is not necessary. This is because in many cases the high flow periphery already contains a basic flow or individual carrier gas. Due to the computer control of the valve 126, there is always sufficient flow in the open split 100 so that no ambient gas can enter.

供給管80と毛管113との間には、本例の場合、5個の弁127が互いに並列に配置されている。この弁127は弁123と同様に電気的に切換え可能である。各弁127には特定の絞り131〜135が付設されている。さらに、弁130と並列に、弁を持たない管136が設けられている。キャリアガスの基本流がこの管136を経てオープンスプリット101に常に流入する。この管136も特定の絞り137を有する。   In the present example, five valves 127 are arranged in parallel between the supply tube 80 and the capillary tube 113. The valve 127 can be electrically switched similarly to the valve 123. Each valve 127 is provided with a specific throttle 131-135. Further, a pipe 136 having no valve is provided in parallel with the valve 130. The basic flow of carrier gas always flows into the open split 101 through this pipe 136. This tube 136 also has a specific restriction 137.

絞り131〜135(絞り127〜129に類似する)は、例えば図12に示すようにあるいは例えばバイナリステップで、すなわち2倍づつの流量(1倍、2倍、4倍、8倍等)で、段階的に形成されている。その際、流量は絞りから絞りへ2倍に増える。その代わりに、より大きな倍数、例えば2.5を使用することもでき、その場合流量は1/2.5/6.25/15.625等となる。倍数が大きければ大きいほど、高ダイナミック範囲にとって必要な弁は少なくなり、ステップの幅が大きくなる。弁126、130の適切な制御による、標準ガスまたは試料ガスの所望の希釈への変更は、コンピュータ制御の制御ユニットによって行われる。この制御ユニットはその都度最も達成しやすい希釈ステップを調節する。   The restrictors 131 to 135 (similar to the restrictors 127 to 129) are, for example, as shown in FIG. 12 or in binary steps, that is, at a flow rate of 2 times (1 times, 2 times, 4 times, 8 times, etc.) It is formed in stages. At that time, the flow rate doubles from throttle to throttle. Alternatively, a larger multiple, for example 2.5, can be used, in which case the flow rate is 1 / 2.5 / 6.25 / 15.625, etc. The larger the multiple, the fewer valves required for the high dynamic range and the greater the step width. Changing the standard gas or sample gas to the desired dilution by appropriate control of the valves 126, 130 is performed by a computer-controlled control unit. This control unit adjusts the dilution step that is most easily achieved each time.

流入圧力(周辺部)を一定に保持するためには、或る程度の最少流れが必要である。そのために、絞り137を備えた管136から必須の最少供給が行われる。その代わりに、簡単に、切換え制御において付帯条件のみを設けてもよい。この付帯条件の場合、弁130または126のうちの少なくとも1つを開放しなければならないかあるいは付加的なエア抜き部が設けられている。このエア抜き部は場合によっては、目的の流れの方向へのすべての流れが遮断されているときにのみ使用される。   In order to keep the inflow pressure (periphery) constant, a certain minimum flow is required. For this purpose, an essential minimum supply is provided from a pipe 136 provided with a restriction 137. Instead, only incidental conditions may be provided in the switching control. For this incidental condition, at least one of the valves 130 or 126 must be opened or an additional air vent is provided. In some cases, this air vent is only used when all flow in the direction of the intended flow is blocked.

供給管80に接続されたすべての絞りは好ましくは互いに調和される。例えば絞り129/128/127/131/132/133/134/135および137は、7/2/1/35/16/5/2/1および2の流量を有する。   All throttles connected to the supply pipe 80 are preferably harmonized with one another. For example, the throttles 129/128/127/131/132/133/134/135 and 137 have flow rates of 7/2/1/35/16/5/2/1 and 2.

図12に基づいて既に説明した弁99は図13に示していないが、図13においても設けることができる。この弁は、きわめて迅速な調節が望まれるとき、圧力を急速に低下させるべきとき、あるいは後続の管97が背圧を発生させる早めに閉鎖されるシステムに接続されているときに、エア抜き部としての働きもする。   Although the valve 99 already described based on FIG. 12 is not shown in FIG. 13, it can also be provided in FIG. This valve can be used when a very quick adjustment is desired, when the pressure is to be reduced rapidly, or when the subsequent tube 97 is connected to a system that is closed early to generate back pressure. Also works as.

上記の絞り110、127〜129および131〜137は、例えば異なる長さの同じ毛管、フローダイヤフラムの異なる開口、特定の横断面等によって、様々な方法で実施可能である。   The apertures 110, 127-129 and 131-137 described above can be implemented in various ways, for example with the same capillaries of different lengths, different openings in the flow diaphragm, specific cross sections, etc.

キャリアガスのためのガス流の上記制御は、弁126または130または89〜96が一旦所定の通りに設定されそしてフィードバックによる制御がもはや行われないときに、きわめて有利である。所望の流量は実際上直ちに達成される。測定は再制御プロセスによって妨害されない。さらに、従来の流量調節器よりもむだ量(Totvolumina)が少ない。公知の簡単な部品と不活性の材料から容易に構築可能である。弁89〜96、126および130によってバイナリ式にあるいは漸次式に形成された流量調節器の使用は、特にオープンスプリットとの関連できわめて有利である。というのは、ここでは(キャリアガス供給部の通常機械的な圧力調節器による)予圧と、(オープンスプリットを周囲/大気にさらすことによる)目標圧力が一定であるからである。   The above control of the gas flow for the carrier gas is very advantageous when the valve 126 or 130 or 89-96 is once set as prescribed and control by feedback is no longer performed. The desired flow rate is achieved practically immediately. The measurement is not disturbed by the re-control process. Furthermore, the amount of waste (Tovolumina) is smaller than that of the conventional flow rate regulator. It can be easily constructed from known simple parts and inert materials. The use of a flow regulator formed by valves 89-96, 126 and 130 in a binary or progressive manner is very advantageous, especially in the context of open splits. This is because here the preload (by means of a normal mechanical pressure regulator in the carrier gas supply) and the target pressure (by exposing the open split to ambient / atmosphere) are constant.

並列の弁による上記のバイナリ式または漸次式の流量調整は、いろいろな機器や方法で可能である。すなわち、同位体質量分析における試料や標準ガスを希釈するためだけでなく、例えばICP−MSのためのキャリアガス調整、衝突セルおよび反応セルの衝突ガス調整等においても、上記の流量調整が可能である。   The above binary or gradual flow rate adjustment by parallel valves can be performed by various devices and methods. That is, the above flow rate adjustment is possible not only for diluting the sample and standard gas in isotope mass spectrometry but also for adjusting the carrier gas for ICP-MS, the collision gas of the collision cell and the reaction cell, etc. is there.

エア抜き弁122および/またはエア抜き分岐部123内の弁124は、コンピュータ制御によって切換え可能であり、図13に基づいて説明した残りの部分と調和させて操作可能である。   The air vent valve 122 and / or the valve 124 in the air vent branch 123 can be switched by computer control, and can be operated in harmony with the rest described with reference to FIG.

反応器、ガスクロマトグラフ、オープンスプリット、イオン源、方向変更ユニット、検出器および電子制御装置を備えた、本発明に係る方法を実施するための装置の略図である。1 is a schematic illustration of an apparatus for carrying out the method according to the invention, comprising a reactor, a gas chromatograph, an open split, an ion source, a direction changing unit, a detector and an electronic control device. 図1の一部、すなわち反応器、ガスクロマトグラフおよび熱伝導性用の検出器を示す。FIG. 2 shows a portion of FIG. 1, namely a reactor, a gas chromatograph and a detector for thermal conductivity. 試料供給のための分割部を備えた図2の一部を示す。Fig. 3 shows a part of Fig. 2 with a dividing part for sample supply. 質量分析計に一体化されたオープンスプリットを示し、このオープンスプリットはそれに接続された2つの周辺部を有し、この周辺部によって全部で3つの異なる試料ガス流が発生し、オープンスプリットは標準ガスのための4本の毛管とキャリアガスのための2本の毛管を備えている。Shows an open split integrated into a mass spectrometer, which has two perimeters connected to it, which generates a total of three different sample gas streams, and the open split is a standard gas With four capillaries for the carrier gas and two capillaries for the carrier gas. オープンスプリットの異なる2つの状態、すなわちオフ状態と、キャリアガスで希釈された標準ガスを質量分析計に送る状態を示す。Two different states of the open split, that is, an off state and a state in which a standard gas diluted with a carrier gas is sent to the mass spectrometer are shown. 図5a、5bに示すようなオープンスプリットの3つの異なる状態、すなわち2本のキャリアガス毛管の1本を作動させた状態またはキャリアガス毛管の両方を作動させた状態を示し、それによって後続のバックグランドの乏しい実験を実施できるようにするために、存在するかもしれない吸収性の強いガスが混合領域から排除される。5a and 5b show three different states of an open split, i.e. one of the two carrier gas capillaries activated or both of the carrier gas capillaries actuated, whereby the subsequent back In order to be able to perform ground-poor experiments, highly absorbing gases that may be present are excluded from the mixing region. 図5a、5bのオープンスプリットの3つの状態を示し、同時に2つの標準ガスパルスと2つの試料ガスパルスについての信号示す。The three states of the open split of FIGS. 5a and 5b are shown, with signals for two standard gas pulses and two sample gas pulses simultaneously. オープンスプリットの4つの異なる状態を示し、同時に2つの標準ガスパルスと2つの試料ガスパルスについての信号強度を示す。Four different states of the open split are shown, and the signal intensities for two standard gas pulses and two sample gas pulses are shown simultaneously. 2つの標準ガスパルスと2つの試料ガスパルスの信号強度を示すと共に、オープンスプリットの4つの状態を示す。The signal strengths of two standard gas pulses and two sample gas pulses are shown, and four states of open split are shown. 2つの標準ガスパルスと2つの試料ガスパルスの信号強度を示すと共に、オープンスプリットの4つの状態を示す。The signal strengths of two standard gas pulses and two sample gas pulses are shown, and four states of open split are shown. 一定の希釈の場合と希釈が変化する場合の試料ガスパルスの信号強度を示すと共に、図5のオープンスプリットの3つの状態を示す。The signal intensity of the sample gas pulse when the dilution is constant and when the dilution changes is shown, and the three states of the open split in FIG. 5 are shown. 互いに並列な弁によるガス流の制御または調整の略図である。1 is a schematic illustration of the control or regulation of gas flow by valves parallel to one another. 低流量試料ガス、高流量試料ガス、(異なるガス流を有する)キャリアガスおよび標準ガスを質量分析計に供給するための2つのオープンスプリットの組み合わせを示す。Figure 2 shows a combination of two open splits for supplying a low flow sample gas, a high flow sample gas, a carrier gas (with different gas flows) and a standard gas to a mass spectrometer.

符号の説明Explanation of symbols

20 反応器
21 ガスクロマトグラフ
22 オープンスプリット
23 イオン源
24 方向変換ユニット
25 検出システム
26 標準ガス源
27 キャリアガス源
28 試料ガス供給部
29 キャリアガス供給部
30 標準ガス供給部
31 試料ガス毛管
32 キャリアガス毛管
33 標準ガス毛管
34 イオン源に至る毛管
35 アクチュエータ
36 アクチュエータ
37 アクチュエータ
38 アクチュエータ
39 弁
40 弁
41 弁
42 弁
43 同位体質量分析計
44 ケーシング
45 電気制御用コンピュータ
46 検出器
47 継手
48 継手
49 継手
50 分割器
51 供給管
52 供給管
53 トラップ
54 標準ガス毛管
55 標準ガス毛管
56 標準ガス毛管
57 標準ガス毛管
58 キャリアガス毛管
59 キャリアガス毛管
60 試料ガス毛管
61 試料ガス毛管
62 試料ガス毛管
63 イオン源に至る毛管
64 供給管
65 収縮箇所
66 遮断弁
67 混合領域
68 待機領域
69 移行領域
70 外側の混合位置
71 内側の混合位置
72 入口範囲
73 外側の待機位置
74 内側の待機位置
75 カーブブランチ
76 カーブブランチ
80 供給管
81 支流管
82 支流管
83 支流管
84 支流管
85 支流管
86 支流管
87 支流管
88 支流管
89 弁
80 弁
91 弁
92 弁
93 弁
94 弁
95 弁
96 弁
97 後続の管
98 バックフラッシュ管
99 弁
100 オープンスプリット
101 オープンスプリット
102 供給管
103 供給管
104 供給管
105 供給管
106 供給管
107 毛管
108 毛管
109 手動制御弁
110 絞り
111 電動弁
112 混合領域
113 毛管
114 毛管
115 混合領域
116 供給管
117 供給管
118 切換え弁
119 毛管(ガス抜き管)
120 毛管(低流量)
121 分岐部
122 エア抜き弁
123 エア抜き分岐部
124 弁
125 毛管
126 弁
127 絞り
128 絞り
129 絞り
130 弁
131 絞り
132 絞り
133 絞り
134 絞り
135 絞り
136 管
137 絞り
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Reactor 21 Gas chromatograph 22 Open split 23 Ion source 24 Direction conversion unit 25 Detection system 26 Standard gas source 27 Carrier gas source 28 Sample gas supply part 29 Carrier gas supply part 30 Standard gas supply part 31 Sample gas capillary 32 Carrier gas capillary 33 Standard gas capillary 34 Capillary leading to the ion source 35 Actuator 36 Actuator 37 Actuator 38 Actuator 39 Valve 40 Valve 41 Valve 42 Valve 43 Isotope mass spectrometer 44 Casing 45 Electric control computer 46 Detector 47 Joint 48 Joint 49 Joint 50 Division Instrument 51 Supply pipe 52 Supply pipe 53 Trap 54 Standard gas capillary 55 Standard gas capillary 56 Standard gas capillary 57 Standard gas capillary 58 Carrier gas capillary 59 Carrier gas capillary 60 Sample gas Capillary 61 Sample gas capillary 62 Sample gas capillary 63 Capillary tube leading to the ion source 64 Supply tube 65 Contraction point 66 Shut-off valve 67 Mixing region 68 Standby region 69 Transition region 70 Outer mixing position 71 Inner mixing position 72 Inlet range 73 Outer standby Position 74 Inside standby position 75 Curve branch 76 Curve branch 80 Supply pipe 81 Branch pipe 82 Branch pipe 83 Branch pipe 84 Branch pipe 85 Branch pipe 86 Branch pipe 87 Branch pipe 88 Branch pipe 89 Valve 80 Valve 91 Valve 92 Valve 93 Valve 94 Valve 95 Valve 96 Valve 97 Subsequent pipe 98 Backflush pipe 99 Valve 100 Open split 101 Open split 102 Supply pipe 103 Supply pipe 104 Supply pipe 105 Supply pipe 106 Supply pipe 107 Capillary 108 Capillary 109 Manual control valve 110 Throttle 111 Electric valve 112 mixture Area 113 Capillary 114 Capillary 115 Mixing area 116 Supply pipe 117 Supply pipe 118 Switching valve 119 Capillary (gas vent pipe)
120 Capillary (low flow)
121 Branch portion 122 Air vent valve 123 Air vent branch portion 124 Valve 125 Capillary 126 Valve 127 Throttle 128 Throttle 129 Throttle 130 Valve 131 Throttle 132 Throttle 133 Throttle 134 Throttle 134 Throttle 135 Throttle 136 Pipe 137 Throttle

Claims (63)

− 試料ガスおよび/または標準ガスを少なくとも1個のオープンスプリットを経て少なくとも1個の分析装置に供給し、-Supplying sample gas and / or standard gas to at least one analyzer via at least one open split;
− 上記試料ガスおよび/または標準ガスに、前記少なくとも1個のオープンスプリットを介してキャリアガスを加え、-Adding a carrier gas to the sample gas and / or standard gas via the at least one open split;
− 上記試料ガスおよび/または標準ガスへのキャリアガスの供給を変更して、試料ガスおよび/または標準ガスの濃度を調節し、-Changing the supply of the carrier gas to the sample gas and / or standard gas to adjust the concentration of the sample gas and / or standard gas;
− キャリアガス供給を調節することによる試料ガスおよび/または標準ガスの濃度の調節のために制御ユニットを使用する、Use a control unit for adjusting the concentration of the sample gas and / or standard gas by adjusting the carrier gas supply;
ことを含む、同位体比を分析するための方法。A method for analyzing isotope ratios.
キャリアガスの供給が段階的に変更され、この際、同じかまたは異なる規模の並列のキャリアガス分割流を作動可能および互いに組み合わせ可能であり、その結果生ずる1つのキャリアガス流を調節し得ること特徴とする請求項1に記載の方法。  The carrier gas supply is changed in stages, whereby parallel carrier gas split flows of the same or different scale can be actuated and combined with each other, and the resulting single carrier gas flow can be adjusted. The method according to claim 1. 少なくとも1つのガス、すなわち試料ガス、キャリアガス、標準ガスのうちの少なくとも一つのガスのためのオープンスプリット(22)が、異なる有効流量を有する毛管(31〜33、54〜62)を備えていることと、所望の流量を有する毛管を選択および作動させることによってガス流が調整されることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。  An open split (22) for at least one gas, ie at least one of sample gas, carrier gas, standard gas, is provided with capillaries (31-33, 54-62) having different effective flow rates. 3. A method according to claim 1 or 2, wherein the gas flow is adjusted by selecting and actuating a capillary having a desired flow rate. 少なくとも1つのガス、すなわち試料ガス、キャリアガス、標準ガスのうちの少なくとも一つのガスのためのオープンスプリットが、異なる横断面積を有する毛管(31〜33、54〜62)を備えていることと、所望の横断面積を有する毛管を選択および作動させることによってガス流が調整されることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。  An open split for at least one of the gases, ie sample gas, carrier gas, standard gas, comprises capillaries (31-33, 54-62) having different cross-sectional areas; 3. A method according to claim 1 or 2, wherein the gas flow is adjusted by selecting and actuating capillaries having a desired cross-sectional area. その都度のキャリアガスの流入だけが調整され、残りのガス流が調整されないままであることを特徴とする請求項1または請求項2〜4のいずれか一項に記載の方法。  5. The method according to claim 1, wherein only the inflow of the carrier gas is adjusted in each case and the remaining gas flow is left unregulated. 試料ガスおよび/または標準ガスの濃度が、少なくとも分析装置にとって最適な測定範囲において、ほぼ一定のままであるように、その都度のキャリアガスの流入が調整されることを特徴とする請求項1または請求項2〜5のいずれか一項に記載の方法。  The carrier gas inflow is adjusted each time so that the concentration of the sample gas and / or the standard gas remains substantially constant at least in the measurement range optimum for the analyzer. The method according to any one of claims 2 to 5. 試料ガスと標準ガスがほぼ同じ強度の信号を分析装置に供与するように、交互に連続した測定を行う間にそれぞれのキャリアガスの流入が調整されることを特徴とする請求項1または請求項2〜6のいずれか一項に記載の方法。  2. The inflow of each carrier gas is adjusted during alternately successive measurements so that the sample gas and the standard gas provide a signal having substantially the same intensity to the analyzer. The method as described in any one of 2-6. 試料ガスの濃度が分析装置によって行われる測定から求められ、測定の結果がその都度のキャリアガスの流入調整のために使用されることを特徴とする請求項1または請求項2〜7のいずれか一項に記載の方法。  The concentration of the sample gas is obtained from the measurement performed by the analyzer, and the result of the measurement is used for adjusting the inflow of the carrier gas in each case. The method according to one item. 試料ガスが分析装置に入る前の濃度測定から、試料ガスの濃度が求められ、測定の結果がその都度のキャリアガスの流入調整のために使用されることを特徴とする請求項1または請求項2〜8のいずれか一項に記載の方法。The concentration of the sample gas is obtained from the concentration measurement before the sample gas enters the analyzer , and the result of the measurement is used for adjusting the inflow of the carrier gas each time. The method as described in any one of 2-8. 試料ガスの濃度が熱伝導率から求められることを特徴とする請求項1または請求項2〜9のいずれか一項に記載の方法。  The method according to claim 1, wherein the concentration of the sample gas is determined from the thermal conductivity. オープンスプリット(22)が並流原理で作動することを特徴とする請求項1または請求項2〜10のいずれか一項に記載の方法。  11. Method according to any one of claims 1 or 2-10, characterized in that the open split (22) operates on a co-current principle. 2つ以上の試料ガスがオープンスプリット(22)に供給されることと、各試料ガスについてその都度のキャリアガスの流入が調整されることを特徴とする請求項1または請求項2〜11のいずれか一項に記載の方法。  12. The method according to claim 1, wherein two or more sample gases are supplied to the open split (22), and the inflow of the carrier gas is adjusted for each sample gas. The method according to claim 1. オープンスプリット(22)の手前にガスクロマトグラフ(21)が設けられ、流出するガスが試料ガスとしてオープンスプリットに供給されることを特徴とする請求項1または請求項2〜12のいずれか一項に記載の方法。  13. The gas chromatograph (21) is provided before the open split (22), and the outflowing gas is supplied to the open split as a sample gas. 13. The method described. 試料ガスがオープンスプリット(22)に入る前に2つ以上の部分ガス流に分割され、この部分ガス流がオープンスプリットに供給されることを特徴とする請求項1または請求項2〜13のいずれか一項に記載の方法。  14. The sample gas according to claim 1, wherein the sample gas is divided into two or more partial gas streams before entering the open split (22), and this partial gas stream is fed to the open split. The method according to claim 1. 少なくとも1つの部分ガス流が、オープンスプリット(22)に入る前に、物理的または化学的に変化せしめられることを特徴とする請求項14に記載の方法。  15. A method according to claim 14, characterized in that at least one partial gas stream is physically or chemically altered before entering the open split (22). 少なくとも1つの部分ガス流が、オープンスプリット(22)に入る前に、トラップ(53)を通って案内され、それによってこの部分ガス流に含まれる成分/物質の少なくとも一部が取り除かれることを特徴とする請求項14または15に記載の方法。  The at least one partial gas stream is guided through the trap (53) before entering the open split (22), thereby removing at least part of the components / substances contained in this partial gas stream The method according to claim 14 or 15. 1つまたは複数の試料ガスが、軽量元素〜中量元素またはそれらの元素の化合物を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。One or more of the sample gas A method according to claim 1, characterized in that it comprises a weight element to medium volume elements or compounds of these elements. 前記元素の一種またはそれ以上の化合物がガス相に移行可能であることを特徴とする、請求項17に記載の方法。18. A method according to claim 17, characterized in that one or more compounds of said element can be transferred to the gas phase. 1つまたは複数の試料ガスが、H2、CO2、CO、N2、SO2、N2O、NO、SF6、SF3、SO、Cl2、希ガスの一種またはそれ以上の化合物であることを特徴とする、請求項17に記載の方法。The one or more sample gases are H2, CO2, CO, N2, SO2, N2O, NO, SF6, SF3, SO, Cl2, one or more compounds of noble gases. 18. The method according to 17. 1つまたは複数の試料ガスが、H、C、N、O、S、Clの一種またはそれ以上の化合物であることを特徴とする、請求項17に記載の方法。The method according to claim 17, wherein the one or more sample gases are one or more compounds of H, C, N, O, S, Cl. 分析装置が同位体比測定に適した質量分析計(43)であることを特徴とする請求項1または請求項2〜20のいずれか一項に記載の方法。 21. The method according to claim 1, wherein the analyzer is a mass spectrometer (43) suitable for isotope ratio measurement. 試料ガスと標準ガスが異なるオープンスプリット(100、101)を経てキャリアガスと共にまたはキャリアガスなしに分析装置に供給されることを特徴とする請求項1または請求項2〜21のいずれか一項に記載の方法。In any one of claims 1 or claim 2 to 21, characterized in that the sample gas and the standard gas is supplied to the analyzer without or carrier gas with a carrier gas via different open splits (100, 101) The method described. 両オープンスプリットの少なくとも1つへのキャリアガスの供給が、キャリアガス流を複数の並行な部分ガス流に分割することによって調整され、この部分ガス流の1つまたは複数が選択されてオープンスプリットに供給されることを特徴とする請求項22に記載の方法。The supply of carrier gas to at least one of the two open splits is adjusted by dividing the carrier gas stream into a plurality of parallel partial gas streams, and one or more of the partial gas streams are selected to open splits. The method of claim 22 , wherein the method is provided. 平行な部分ガス流の一部またはすべてが異なる規模であることを特徴とする請求項23に記載の方法。24. The method of claim 23 , wherein some or all of the parallel partial gas streams are of different magnitudes. 試料ガスが、オープンスプリット(100)に供給される前に、オープンスプリットに案内される流れと、この流れから分割された、オープンスプリットに供給されない流れとに分割されることを特徴とする請求項22または請求項1〜21、23および24のいずれか一項に記載の方法。 Claims sample gas, before being supplied to the open splits (100) to the flow to be guided to the open split, the split from the stream, characterized in that it is divided into a flow that is not supplied to the open splits 25. A method according to any one of claims 1 to 21, 23 and 24 . オープンスプリット(22)を備え、このオープンスプリットが混合領域(67)と待機領域(68)とを有し、試料ガス、キャリアガスおよび/または標準ガスのための毛管(31〜33、54〜62)と、ガスを取り出すための毛管(34)が待機領域に配置され、この際、毛管が混合領域(67)の中へまたは混合領域に近づくように及び再び戻るように移動可能である、請求項1〜25のいずれか一項に記載の方法を実施するための、同位体比を分析するための少なくとも1個の分析装置にガスを供給する装置において、試料ガスのための2本以上の毛管が設けられていることと、毛管がそれぞれ、混合領域と待機領域との間の移動のための固有の駆動装置を備えていることを特徴とする装置。Comprising an open split (22), this open split having a mixing area (67) and a waiting area (68), and capillaries (31-33, 54-62) for sample gas, carrier gas and / or standard gas a) a capillary for taking out the gas (34) is arranged in the standby region, this time, is movable so as capillary return mixing zone (67) so as to approach the to or mixing zone within and again, wherein 26. An apparatus for supplying a gas to at least one analyzer for analyzing isotope ratios for carrying out the method according to any one of Items 1 to 25 , wherein two or more samples for a sample gas are used. A device characterized in that a capillary is provided and each capillary is provided with a unique drive for movement between the mixing zone and the waiting zone. 毛管用の駆動装置がアクチュエータ(35〜38)であることを特徴とする請求項26に記載の装置。 27. Device according to claim 26 , characterized in that the capillary drive is an actuator (35-38). 毛管(31〜34、54〜63)用の駆動装置が共通の中央制御ユニットによって制御可能であることを特徴とする請求項26または27に記載の装置。28. Device according to claim 26 or 27 , characterized in that the drive for the capillaries (31-34, 54-63) can be controlled by a common central control unit. 待機領域(68)が混合領域(67)よりも大きな横断面積を有することを特徴とする請求項26または請求項27および28のどちらか一項に記載の装置。29. The device according to claim 26 or 27 and 28 , characterized in that the waiting area (68) has a larger cross-sectional area than the mixing area (67). 待機領域(68)の横断面積が、混合領域(67)の横断面積の少なくとも2倍の大きさであることを特徴とする請求項26または請求項27〜29のいずれか一項に記載の装置。 30. Device according to any one of claims 26 or 27-29 , characterized in that the cross-sectional area of the waiting area (68) is at least twice as large as the cross-sectional area of the mixing area (67). . オープンスプリット(22)が、混合領域(67)と待機領域(68)との間に、ほぼ円錐状の形を有しかつ横断面積が混合領域の方へ縮小している漏斗状範囲を有することを特徴とする請求項26または請求項27〜30のいずれか一項に記載の装置。The open split (22) has a funnel-shaped area between the mixing area (67) and the waiting area (68) having a substantially conical shape and the cross-sectional area being reduced towards the mixing area. 31. A device according to claim 26 or any one of claims 27-30 . (毛管の方向の)混合領域の長さが混合領域(67)の幅よりも大きいことを特徴とする請求項26または請求項27〜31のいずれか一項に記載の装置。 32. Device according to claim 26 or any one of claims 27 to 31 , characterized in that the length of the mixing zone (in the direction of the capillary) is greater than the width of the mixing zone (67). ガスを取り出すための毛管(34、63)のための待機領域(68)内の待機位置が、その他の毛管の待機位置よりも混合領域(67)に近いことを特徴とする請求項26または請求項27〜32のいずれか一項に記載の装置。Standby position waiting area (68) for the capillary (34,63) for taking out the gas, according to claim 26 or claims, characterized in that close to the mixing region than the standby position of the other capillary (67) Item 33. The apparatus according to any one of Items 27 to 32 . ガスを取り出すための毛管(34、63)のための混合領域(67)内の取り出し位置が、その他の毛管の混合位置よりも待機領域(68)に近いことを特徴とする請求項26または請求項27〜33のいずれか一項に記載の装置。Take-out position of the mixing zone (67) in for capillary (34,63) for taking out the gas, than mixing position of the other capillaries, characterized in that close to the waiting area (68) according to claim 26, wherein Item 34. The device according to any one of Items 27 to 33 . ガスを取り出すための毛管(34、63)が、収縮箇所(65)を有する管に接続されていることを特徴とする請求項26または請求項27〜34のいずれか一項に記載の装置。35. Device according to claim 26 or 27 to 34 , characterized in that the capillaries (34, 63) for extracting gas are connected to a tube having a contraction point (65). ガスを取り出すための毛管(34、63)が不活性化された特殊鋼からなる管に接続されていることを特徴とする請求項26または請求項27〜35のいずれか一項に記載の装置。36. Device according to claim 26 or 27 to 35, characterized in that the capillaries (34, 63) for extracting gas are connected to a tube made of deactivated special steel. . オープンスプリット(22)が分析装置内に配置されていることを特徴とする請求項26または請求項27〜36のいずれか一項に記載の装置。 37. Device according to claim 26 or 27 to 36 , characterized in that the open split (22) is arranged in the analyzer. オープンスプリット(22)が並流原理で、すなわちガスが同じ方向だけから流入するように構成され、そして混合領域(67)の片側が閉じていることを特徴とする請求項26または請求項27〜37のいずれか一項に記載の装置。Open split (22) is co-current principle, i.e. the gas is adapted to flow only from the same direction, and claim 26 or claim 27 to, characterized in that one side is closed in the mixing zone (67) 38. Apparatus according to any one of 37 . ガス、すなわち試料ガス、キャリアガス、標準ガスの少なくとも1つのために、異なる有効流量を有する毛管(31〜33、54〜62)が設けられていることを特徴とする請求項26または請求項27〜38のいずれか一項に記載の装置。Gas, ie the sample gas, carrier gas, for at least one of the standard gas, claim 26 or claim, characterized in that the capillary (31~33,54~62) is provided with different effective flow rate 27 A device according to any one of -38 . ガス、すなわち試料ガス、キャリアガス、標準ガスの少なくとも1つのために、異なる横断面積を有する毛管(31〜33、54〜62)が設けられていることを特徴とする請求項26または請求項27〜39のいずれか一項に記載の装置。Gas, ie the sample gas, carrier gas, for at least one of the standard gas, claim 26 or claim, characterized in that the capillary (31~33,54~62) is provided having a different cross sectional area 27 40. Apparatus according to any one of. 請求項26または請求項27〜40のいずれか一項に記載の装置であって、所定のガス流がガス管内で調節可能であり、供給管(80)と、少なくとも1本の後続の管(97)と、供給管(80)と後続の管(97)との間に設けられた複数の弁(89〜96)とを備え、この弁(89〜96)が互いに並列に接続され、かつ段階的に、すなわちバイナリ式にまたは漸次式に切換え可能である、装置。 41. Apparatus according to claim 26 or any one of claims 27 to 40, wherein the predetermined gas flow is adjustable in the gas pipe, the supply pipe (80) and at least one subsequent pipe ( 97) and a plurality of valves (89-96) provided between the supply pipe (80) and the subsequent pipe (97), the valves (89-96) being connected in parallel to each other, and A device that can be switched in stages, ie binary or incrementally. 適当な流量を有する特定の絞りが各弁(89〜96)に付設されていることを特徴とする請求項41に記載の装置。42. Device according to claim 41 , characterized in that a specific throttle with a suitable flow rate is attached to each valve (89-96). 少なくとも2つの弁の絞りが異なっていることを特徴とする請求項42に記載の装置。43. The apparatus of claim 42 , wherein the at least two valve throttles are different. 互いに異なる複数の絞りが設けられ、これらの絞りの流量が同じ倍数だけ異なっていることを特徴とする請求項42または43に記載の装置。44. The apparatus according to claim 42 or 43 , wherein a plurality of different throttles are provided, and the flow rates of these throttles differ by the same multiple. 弁(89〜96)が、手動で、電気的にまたは電子的に制御可能であることを特徴とする請求項41または請求項42〜44のいずれか一項に記載の装置。45. Apparatus according to any one of claims 41 or 42-44 , characterized in that the valves (89-96) are manually, electrically or electronically controllable. 供給管(80)と後続の管(97)を接続するために、弁を備えていない並列の管(136)が付加的に設けられていることを特徴とする請求項41または請求項42〜45のいずれか一項に記載の装置。 43. A parallel pipe (136) without a valve is additionally provided for connecting the supply pipe (80) and the subsequent pipe (97). 46. The apparatus according to any one of 45 . 後続の管(97または113)の後に配置された上記ガス流と他のガス流を混合するためのオープンスプリット(101)を備えていることを特徴とする請求項41または請求項42〜46のいずれか一項に記載の装置。 47. An open split (101) for mixing said gas flow and other gas flow arranged after a subsequent tube (97 or 113), according to claim 41 or 42 to 46 The device according to any one of the above. 後続の第2の管(毛管125)を備え、この後続の第2の管と供給管(80)との間に複数の弁(126)が互いに並列に配置されていることを特徴とする請求項41または請求項42〜47のいずれか一項に記載の装置。Comprising a subsequent second tube (capillary 125), and a plurality of valves (126) are arranged in parallel with each other between the subsequent second tube and the supply tube (80) according to 48. An apparatus according to any one of items 41 or 42-47 . 弁(126)にそれぞれ、適当な流量を有する特定の絞り(127〜129)が付設されていることを特徴とする請求項48に記載の装置。49. Device according to claim 48 , characterized in that each valve (126) is provided with a specific restriction (127-129) having a suitable flow rate. 後続の第2の管(毛管125)に、第2のオープンスプリット(100)が付設されていることを特徴とする請求項48または49に記載の装置。50. Device according to claim 48 or 49 , characterized in that a second open split (100) is attached to the subsequent second tube (capillary 125). 1個または複数のオープンスプリット(100、101)の後に、分析器として質量分析計が配置されていることを特徴とする請求項41または50あるいは請求項42〜49のいずれか一項に記載の装置。 50. A mass spectrometer according to claim 41 or 50 or any one of claims 42 to 49 , characterized in that a mass spectrometer is arranged as an analyzer after the one or more open splits (100, 101). apparatus. 供給管(80)が弁を迂回するためおよびオープンスプリット(100)に直接供給するための分岐部(121)を備えていることを特徴とする請求項41に記載の装置。42. Device according to claim 41 , characterized in that the supply pipe (80) comprises a branch (121) for bypassing the valve and for supplying directly to the open split (100). 複数のオープンスプリット(100、101)またはその1個が高流量のガスを供給するための第1毛管(114)と、これよりも低流量のガスを供給するための第2毛管(120)を備えていることを特徴とする請求項47または請求項41〜46および48〜52のいずれか一項に記載の装置。  A plurality of open splits (100, 101) or one of which has a first capillary (114) for supplying a high flow rate gas and a second capillary (120) for supplying a lower flow rate gas. 53. Apparatus according to claim 47 or any one of claims 41 to 46 and 48 to 52. オープンスプリット(100)がガスを取り出すための毛管(119)、すなわちガス抜き毛管を備え、この毛管が第1または第2毛管(114、120)に対して並流式に配置され、かつ他の毛管(120、114)に対して向流式に配置されていることを特徴とする請求項53に記載の装置。The open split (100) comprises a capillary (119) for extracting gas, i.e. a degassing capillary, which is arranged in cocurrent with the first or second capillary (114, 120), and other 54. Device according to claim 53 , characterized in that it is arranged countercurrent to the capillaries (120, 114). 低流量のガスを供給するための第2毛管(120)が、ガス抜き毛管(119)に対して向流式に配置されていることを特徴とする請求項53または54に記載の装置。55. Apparatus according to claim 53 or 54 , characterized in that the second capillary (120) for supplying a low flow of gas is arranged in countercurrent to the degassing capillary (119). ガス抜き毛管(119)が、低流量のガスを供給するための第2毛管(120)の内径よりも小さな外径を有することと、ガス抜き毛管と第2毛管が、両毛管の或る位置で両毛管が互いに嵌合するように、相対的に移動可能にかつ同軸に配置されることを特徴とする請求項55に記載の装置。The degassing capillary (119) has an outer diameter smaller than the inner diameter of the second capillary (120) for supplying a low flow rate gas, and the degassing capillary and the second capillary are located at a position of both capillaries. 56. The apparatus of claim 55 , wherein the capillaries are relatively movable and coaxially disposed so that the capillaries fit together. オープンスプリットまたは複数のオープンスプリット(100、101)の1個が、ガスを供給するための毛管(114)を備えていることと、この毛管が弁(124)を介して閉鎖可能な分岐部(123)を備えていることを特徴とする請求項47または50あるいは請求項41〜46、48、49および51〜56に記載の装置。One of the open split or a plurality of open splits (100, 101) is provided with a capillary (114) for supplying gas, and a branch that can be closed via a valve (124) ( 123). Apparatus according to claim 47 or 50 or claims 41 to 46 , 48 , 49 and 51 to 56 . オープンスプリットまたは複数のオープンスプリット(100、101)の1個が、ガスを供給するための毛管(114)を備えていることと、2本以上の供給管(116、117)がこの毛管に通じていることを特徴とする請求項47または50あるいは請求項41〜46、48、49および51〜57に記載の装置。One of the open split or the plurality of open splits (100, 101) has a capillary (114) for supplying gas, and two or more supply pipes (116, 117) lead to this capillary. 58. Apparatus according to claim 47 or 50 or claims 41 to 46 , 48 , 49 and 51 to 57 . 供給管(116、117)が多路弁(118)を備え、この多路弁が一方の切換え位置でオープンスプリット(100)の方へガスを通過させ、他の切換え位置でガスを排出することを特徴とする請求項58に記載の装置。The supply pipe (116, 117) is provided with a multi-way valve (118), which passes the gas toward the open split (100) at one switching position and discharges the gas at the other switching position. 59. The apparatus of claim 58 . キャリアガスが、供給管(80)を経て異なる2個のオープンスプリット(100、101)に供給可能であることと、試料ガスが毛管を経て一方のオープンスプリットに供給可能であることと、標準ガスが毛管を経て他のオープンスプリットに供給可能であることと、両オープンスプリットから分析装置までガス抜き毛管が案内されていることを特徴とする請求項41または請求項42〜59のいずれか一項に記載の装置。The carrier gas can be supplied to two different open splits (100, 101) via the supply pipe (80), the sample gas can be supplied to one open split via the capillary, and the standard gas any one of claims 41 or claim 42 to 59 but wherein the can be supplied to the other open splits via capillary, that the degassing capillary from both open splits until analyzers are guided The device described in 1. 請求項26または請求項27〜60のいずれか一項に記載の装置において、
a)キャリアガス用の第1毛管(125)がオープンスプリット(100)に案内され、b)低流量の試料ガス用の第2毛管(120)がオープンスプリット(100)に案内され、
c)これより高流量の試料ガス用の第3毛管(114)がオープンスプリット(100)に案内され、
d)第4毛管(119)がガス抜き管としてオープンスプリットから分析装置まで案内されていることを特徴とする装置。
61. Apparatus according to claim 26 or any one of claims 27-60 ,
a) the first capillary (125) for the carrier gas is guided to the open split (100), b) the second capillary (120) for the low flow sample gas is guided to the open split (100),
c) The third capillary (114) for the sample gas having a higher flow rate is guided to the open split (100),
d) Device characterized in that the fourth capillary tube (119) is guided from the open split to the analyzer as a degassing tube.
第1毛管(125)の手前に、分岐部(121)を有するキャリアガス供給管(80)が配置され、この際、分岐部(121)が低流量の試料ガス用の第2毛管(120)に接続されていることを特徴とする請求項61に記載の装置。A carrier gas supply pipe (80) having a branch part (121) is disposed in front of the first capillary (125), and at this time, the branch part (121) is a second capillary (120) for low-flow sample gas. 62. The apparatus of claim 61 , wherein the apparatus is connected to. 第4毛管(119)が、低流量の試料ガス用の第2毛管(120)にガス抜き管として挿入可能であることを特徴とする請求項61または62に記載の装置。63. Device according to claim 61 or 62 , characterized in that the fourth capillary (119) can be inserted as a degassing tube into the second capillary (120) for low flow sample gas.
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